專利名稱：結(jié)合高階調(diào)制的空時(shí)編碼方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種移動(dòng)通信技術(shù)，具體說(shuō)，涉及一種結(jié)合高階調(diào)制的空時(shí) 編石馬方法。
背景技術(shù)：
發(fā)射分集的概念由接收分集技術(shù)引伸而來(lái)。它是為減弱信號(hào)衰落的效 果，使用多個(gè)獨(dú)立的天線或相關(guān)天線陣列，把發(fā)射信號(hào)的復(fù)本以空間冗余的 形式提供給接收端。分集發(fā)射利用不同基站或同 一基站中不同位置的天線發(fā)
射信號(hào)到達(dá)移動(dòng)臺(tái)的不相關(guān)性，借助移動(dòng)臺(tái)的Rake分集接收功能，分別接 收由不同天線或不同基站發(fā)出的信號(hào)再分集合并，從而提高系統(tǒng)性能。
空時(shí)編碼(STC)是近年來(lái)移動(dòng)通信領(lǐng)域出現(xiàn)的一種新的編碼和信號(hào)處 理技術(shù)，在發(fā)射端和接收端同時(shí)使用多個(gè)天線進(jìn)行信息的發(fā)射和接收，在不 同天線發(fā)射信號(hào)之間引入時(shí)域和空域相關(guān)，綜合利用時(shí)域和空域二維信息， 在接收端進(jìn)行分集接收?？諘r(shí)編碼將空間分集、頻率分集及時(shí)間分集結(jié)合在 一起，從通信系統(tǒng)的整體出發(fā)，提高多徑衰落信道的通信質(zhì)量和數(shù)量。
從降低譯碼復(fù)雜度出發(fā)，Alamouti提出一種利用兩根發(fā)射天線的傳輸方 法。在此基礎(chǔ)上，Tarokh利用廣義正交設(shè)計(jì)原理將其推廣，提出了空時(shí)分組 碼(STBC)的概念。輸入信息首先分成兩個(gè)符號(hào)一組[C1， C2]。經(jīng)過(guò)空時(shí) 分組編碼后，在兩個(gè)符號(hào)周期內(nèi)，兩天線同時(shí)發(fā)射兩個(gè)符號(hào)。第l周期，天 線l發(fā)cl，天線2發(fā)c2;在第2周期，天線1發(fā)《2*,天線2發(fā)cl承(上標(biāo)承 表示取復(fù)共軛)。編碼矩陣的每一列符號(hào)同時(shí)在不同天線上發(fā)送出去，在一 個(gè)天線上發(fā)送出去的星座點(diǎn)符號(hào)與另外任意天線上發(fā)送出去的符號(hào)是正交 的。
但是，現(xiàn)有編碼技術(shù)在發(fā)射設(shè)備上的實(shí)現(xiàn)較復(fù)雜，而且實(shí)現(xiàn)困難。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種結(jié)合高階調(diào)制的空時(shí)編碼方法，不 僅發(fā)射容易，而且譯碼簡(jiǎn)單。
技術(shù)方案如下
一種結(jié)合高階調(diào)制的空時(shí)編碼方法，步驟包括 (1 )將從信源得到的符號(hào)進(jìn)行分組； (2 )第 一天線按組對(duì)所述符號(hào)進(jìn)行發(fā)射；
(3)對(duì)所述第一天線發(fā)送的組中的部分符號(hào)進(jìn)行反操作，對(duì)反操作后 所述組中的符號(hào)順序進(jìn)行調(diào)整，第二天線將調(diào)整順序的組發(fā)射。
進(jìn)一步，當(dāng)調(diào)制方式是QPSK調(diào)制方式時(shí)，步驟包括
Al、將從信源得到的符號(hào)以四個(gè)符號(hào)為一組進(jìn)行分組，按照先后順序 定義組中的四個(gè)符；
A2、第一天線按組對(duì)所述符號(hào)進(jìn)行發(fā)射；
A3、對(duì)所述第一天線發(fā)送的組中的部分符號(hào)進(jìn)行反操作，對(duì)反操作后 所述組中的符號(hào)順序進(jìn)行調(diào)整，第二天線對(duì)經(jīng)過(guò)調(diào)整順序的組發(fā)射。
進(jìn)一步，當(dāng)調(diào)制方式是16-QAM調(diào)制方式時(shí)，步驟包括
Bl、將從信源得到的符號(hào)以八個(gè)符號(hào)為一組進(jìn)行分組，按照先后順序定 義組中的八個(gè)符號(hào)；
B2、第一天線按組對(duì)所述符號(hào)進(jìn)行發(fā)射；
B3、對(duì)所述第一天線發(fā)送的組中的部分符號(hào)進(jìn)行反操作，對(duì)反操作后所 述組中的符號(hào)順序進(jìn)行調(diào)整，第二天線對(duì)經(jīng)過(guò)調(diào)整順序的組發(fā)射。
進(jìn)一步，當(dāng)調(diào)制方式是64-QAM調(diào)制方式時(shí)，步驟包括
Cl、將從信源得到的符號(hào)以十二個(gè)符號(hào)為一組進(jìn)行分組，按照先后順序 定義組中的十二個(gè)符號(hào)；
C2、第一天線按組對(duì)所述符號(hào)進(jìn)行發(fā)射；
C3、對(duì)所述第一天線發(fā)送的組中的部分符號(hào)進(jìn)行反操作，對(duì)反操作后所 述組中的符號(hào)順序進(jìn)行調(diào)整，第二天線對(duì)經(jīng)過(guò)調(diào)整順序的組發(fā)射。
進(jìn)一步，所述反操作根據(jù)所述符號(hào)的類型進(jìn)行確定，當(dāng)符號(hào)屬于實(shí)數(shù)時(shí)，
所述反操作定義為對(duì)原符號(hào)的求負(fù)數(shù)運(yùn)算；當(dāng)符號(hào)為0時(shí)，反操作后該符號(hào) 變?yōu)?;當(dāng)符號(hào)為1時(shí)，反操作后該符號(hào)變?yōu)?;當(dāng)符號(hào)為不發(fā)射時(shí)，反操 作后該符號(hào)為其本身。
本發(fā)明通過(guò)將高階調(diào)制與空時(shí)分組碼結(jié)合，構(gòu)造了一種發(fā)射容易、譯碼 簡(jiǎn)單的發(fā)射分集方法。通過(guò)結(jié)合高階調(diào)制的編碼正交設(shè)計(jì)，發(fā)射分集獲得了 三個(gè)顯著特性
一、 正交設(shè)計(jì)使系統(tǒng)在全分集時(shí)提供了最大的發(fā)送速率，因而沒(méi)有損失 傳送帶寬。
二、 應(yīng)用編碼矩陣列之間的正交性，接收端獲得最佳信噪比，可以用最 簡(jiǎn)單的最大似然解碼算法進(jìn)行解碼。
三、 通過(guò)高階調(diào)制，提高了發(fā)射分集的吞吐量。


圖1是本發(fā)明空時(shí)分組編碼方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明技術(shù)方案結(jié)合高階調(diào)制的空時(shí)分組編碼方法，將正交相移鍵控調(diào) 制(QPSK)、 16-QAM、 64-QAM等調(diào)制方式與經(jīng)典STBC方法進(jìn)行結(jié)合， 從而構(gòu)造出工程上可以被調(diào)制的空時(shí)編碼分集發(fā)射方法。正交幅度調(diào)制 (QAM)發(fā)射信號(hào)集可以用星座圖方便地表示，星座圖上每一個(gè)星座點(diǎn)對(duì) 應(yīng)發(fā)射信號(hào)集中的一個(gè)信號(hào)，設(shè)正交幅度調(diào)制的發(fā)射信號(hào)集大小為見(jiàn)稱之 為N-QAM，常見(jiàn)的QAM形式有16-QAM、 64-QAM、 256-QAM等。
下面，分別以QPSK、 16-QAM、 64-QAM三種調(diào)制方式，對(duì)本發(fā)明作 進(jìn)一步描述。
參照?qǐng)Dl所示，結(jié)合QPSK調(diào)制方式，空時(shí)分組編碼方法的過(guò)程如下
步驟SlOl，將從信源得到的符號(hào)以四個(gè)符號(hào)為一組進(jìn)行分組，不失一 般性，可以按照先后順序定義組中的四個(gè)符號(hào)，其中 一個(gè)組中的符號(hào)順序?yàn)?br> 51、 S2、 S3、 S4。
步驟S102,天線1上發(fā)射的信號(hào)是沒(méi)有經(jīng)過(guò)變換的符號(hào)，即S1、 S2、
53、 S4。
步驟S103,對(duì)經(jīng)過(guò)天線1發(fā)送的組中的部分符號(hào)進(jìn)行反操作，對(duì)反操 作后組中的符號(hào)順序進(jìn)行調(diào)整，天線2的發(fā)送順序不是固定的，可以隨機(jī)變化。
天線2上發(fā)射的信號(hào)是經(jīng)過(guò)反操作的符號(hào)，即S3的反操作、S4、 Sl、 S2的反操作。
反操作需要根據(jù)符號(hào)的類型進(jìn)行不同的操作，當(dāng)符號(hào)屬于實(shí)數(shù)時(shí)，反操 作定義為原符號(hào)的求負(fù)數(shù)運(yùn)算；當(dāng)符號(hào)屬于3值集合時(shí)(即符號(hào)只能取O、 1、 DTX),當(dāng)符號(hào)為O時(shí)，反操作后該符號(hào)變?yōu)閘,當(dāng)符號(hào)為l時(shí)，反操作 后該符號(hào)變?yōu)镺，當(dāng)符號(hào)為DTX (不發(fā)射)時(shí)，反操作后該符號(hào)為其本身。
結(jié)合16-QAM調(diào)制方式，空時(shí)分組編碼方法的過(guò)程包括如下步驟
第一步，將從信源得到的符號(hào)以八個(gè)符號(hào)為一組進(jìn)行分組，不失一般性， 可以按照先后順序定義組中的八個(gè)符號(hào)，其中一個(gè)組中的符號(hào)順序?yàn)镾l、
52、 S3、 S4、 S5、 S6、 S7、 S8。
第二步，天線1上發(fā)射的信號(hào)是沒(méi)有經(jīng)過(guò)變換的符號(hào)，即S1、 S2、 S3、
54、 S5、 S6、 S7、 S8。
第三步，對(duì)經(jīng)過(guò)天線l發(fā)送的組中的部分符號(hào)進(jìn)行反操作，對(duì)反操作后 組中的符號(hào)順序進(jìn)行調(diào)整，天線2的發(fā)送順序不是固定的，可以隨機(jī)變化。
天線2上發(fā)射的信號(hào)是經(jīng)過(guò)變換的符號(hào)，即發(fā)射S5的反操作、S6、 S7、 S8、 Sl、 S2的反操作、S3、 S4。
結(jié)合64-QAM調(diào)制方式，空時(shí)分組編碼方法過(guò)程如下
第一步，將從信源得到的符號(hào)以十二個(gè)符號(hào)為一組進(jìn)行分組，不失一般 性，可以按照先后順序定義組中十二個(gè)符號(hào)，其中一個(gè)組中的符號(hào)順序?yàn)?Sl、 S2、 S3、 S4、 S5、 S6、 S7、 S8、 S9、 SIO、 Sll、 S12。
第二步，天線1上發(fā)射的信號(hào)是沒(méi)有經(jīng)過(guò)變換的符號(hào)，即S1、 S2、 S3、 S4、 S5、 S6、 S7、 S8、 S9、 SIO、 Sll、 S12。
第三步，對(duì)經(jīng)過(guò)天線l發(fā)送的組中的部分符號(hào)進(jìn)行反操作，對(duì)反操作后 組中的符號(hào)順序進(jìn)行調(diào)整，天線2的發(fā)送順序不是固定的，可以隨機(jī)變化。
天線2上發(fā)射的信號(hào)是經(jīng)過(guò)變換的符號(hào)，即發(fā)射S7的反操作、S8、 S9、 SIO、 Sll、 S12、 Sl、 S2的反操作、S3、 S4、 S5、 S6。
權(quán)利要求
1、一種結(jié)合高階調(diào)制的空時(shí)編碼方法，步驟包括(1)將從信源得到的符號(hào)進(jìn)行分組；(2)第一天線按組對(duì)所述符號(hào)進(jìn)行發(fā)射；(3)對(duì)所述第一天線發(fā)送的組中的部分符號(hào)進(jìn)行反操作，對(duì)反操作后所述組中的符號(hào)順序進(jìn)行調(diào)整，第二天線將調(diào)整順序的組發(fā)射。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)合高階調(diào)制的空時(shí)編碼方法，其特征在于， 當(dāng)調(diào)制方式是QPSK調(diào)制方式時(shí)，步驟包括Al、將從信源得到的符號(hào)以四個(gè)符號(hào)為一組進(jìn)行分組，按照先后順序 定義組中的四個(gè)符；A2、第一天線按組對(duì)所述符號(hào)進(jìn)行發(fā)射；A3、對(duì)所述第一天線發(fā)送的組中的部分符號(hào)進(jìn)行反操作，對(duì)反操作后 所述組中的符號(hào)順序進(jìn)行調(diào)整，第二天線對(duì)經(jīng)過(guò)調(diào)整順序的組發(fā)射。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)合高階調(diào)制的空時(shí)編碼方法，其特征在于， 當(dāng)調(diào)制方式是16-QAM調(diào)制方式時(shí)，步驟包括Bl、將從信源得到的符號(hào)以八個(gè)符號(hào)為一組進(jìn)行分組，按照先后順序定 義組中的八個(gè)符號(hào)；B2、第一天線按組對(duì)所述符號(hào)進(jìn)行發(fā)射；B3、對(duì)所述第一天線發(fā)送的組中的部分符號(hào)進(jìn)行反操作，對(duì)反操作后 所述組中的符號(hào)順序進(jìn)行調(diào)整，第二天線對(duì)經(jīng)過(guò)調(diào)整順序的組發(fā)射。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)合高階調(diào)制的空時(shí)編碼方法，其特征在于， 當(dāng)調(diào)制方式是64-QAM調(diào)制方式時(shí)，步驟包括 Cl、將從信源得到的符號(hào)以十二個(gè)符號(hào)為一組進(jìn)行分組，按照先后順序定義組中的十二個(gè)符號(hào)；C2、第一天線按組對(duì)所述符號(hào)進(jìn)行發(fā)射；C3、對(duì)所述第一天線發(fā)送的組中的部分符號(hào)進(jìn)行反操作，對(duì)反操作后 所述組中的符號(hào)順序進(jìn)行調(diào)整，第二天線對(duì)經(jīng)過(guò)調(diào)整順序的組發(fā)射。
5、根據(jù)權(quán)利要求1至4所述的結(jié)合高階調(diào)制的空時(shí)編碼方法，其特征 在于，所述反操作根據(jù)所述符號(hào)的類型進(jìn)行確定，當(dāng)符號(hào)屬于實(shí)數(shù)時(shí)，所述 反操作定義為對(duì)原符號(hào)的求負(fù)數(shù)運(yùn)算；當(dāng)符號(hào)為0時(shí)，反操作后該符號(hào)變?yōu)?1;當(dāng)符號(hào)為1時(shí)，反操作后該符號(hào)變?yōu)?;當(dāng)符號(hào)為不發(fā)射時(shí)，反操作后 該符號(hào)為其本身。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種結(jié)合高階調(diào)制的空時(shí)編碼方法，步驟包括將從信源得到的符號(hào)進(jìn)行分組；第一天線按組對(duì)所述符號(hào)進(jìn)行發(fā)射；對(duì)所述第一天線發(fā)送的組中的部分符號(hào)進(jìn)行反操作，對(duì)反操作后所述組中的符號(hào)順序進(jìn)行調(diào)整，第二天線將調(diào)整順序的組發(fā)射。本發(fā)明通過(guò)將高階調(diào)制與空時(shí)分組碼結(jié)合，構(gòu)造了一種發(fā)射容易、譯碼簡(jiǎn)單的發(fā)射分集方法，通過(guò)結(jié)合高階調(diào)制的編碼正交設(shè)計(jì)使系統(tǒng)在全分集時(shí)提供了最大的發(fā)送速率，因而沒(méi)有損失傳送帶寬；應(yīng)用編碼矩陣列之間的正交性，接收端獲得最佳信噪比，可以用最簡(jiǎn)單的最大似然解碼算法進(jìn)行解碼；通過(guò)高階調(diào)制，提高了發(fā)射分集的吞吐量。
文檔編號(hào)H04L29/06GK101388754SQ20071015410
公開日2009年3月18日 申請(qǐng)日期2007年9月12日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月12日
發(fā)明者張峻峰 申請(qǐng)人:中興通訊股份有限公司