天線調(diào)制方法和發(fā)射器的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供一種天線調(diào)制方法和發(fā)射器，適用于包括經(jīng)配置以執(zhí)行功能的處理單元的發(fā)射器，包含至少(但不限于)：接收由比特流表示的符號(hào)；將所述比特流轉(zhuǎn)換為包括水平軸分量和垂直軸分量的信號(hào)星座圖的坐標(biāo)點(diǎn)；從所述坐標(biāo)點(diǎn)的所述水平軸分量轉(zhuǎn)換具有至少第一元素和第二元素的第一向量；從所述坐標(biāo)點(diǎn)的所述垂直軸分量轉(zhuǎn)換具有至少第三元素和第四元素的第二向量；通過(guò)將所述第一向量和所述第二向量相加來(lái)產(chǎn)生具有至少第五元素和第六元素的第三向量；以及基于所述第三向量的一個(gè)或一個(gè)以上非零元素而激活所述第一天線和所述第二天線中的至少一者。
【專(zhuān)利說(shuō)明】天線調(diào)制方法和發(fā)射器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及無(wú)線發(fā)射器，尤其涉及一種天線調(diào)制方法和發(fā)射器。

【背景技術(shù)】
[0002] 將大規(guī)模天線陣列并入到無(wú)線收發(fā)器中已被作為針對(duì)未來(lái)蜂窩式網(wǎng)絡(luò)的規(guī)格 (例如，長(zhǎng)期演進(jìn)（Long Term Evolution,簡(jiǎn)稱(chēng)LTE)第12版和更高版本）經(jīng)由波束成形來(lái) 提高鏈路增益的可能技術(shù)之一來(lái)討論。利用大規(guī)模天線陣列的可能性在包含第三代合作伙 伴計(jì)劃（third generation partnership project,簡(jiǎn)稱(chēng)3GPP)的標(biāo)準(zhǔn)化論壇中得到討論。 使用大規(guī)模多輸入多輸出（multi input multiple output,簡(jiǎn)稱(chēng)ΜΙΜ0)天線技術(shù)的益處可 包含省電、高波束成形增益、低干擾產(chǎn)生、信號(hào)發(fā)射的穩(wěn)健性等。為了通過(guò)結(jié)合大規(guī)模天線 陣列使用大規(guī)模ΜΜ0天線技術(shù)經(jīng)由波束成形來(lái)實(shí)現(xiàn)極大的鏈路增益，使用此技術(shù)的發(fā)射 器將需要知曉極準(zhǔn)確的信道狀態(tài)信息（channel state information,簡(jiǎn)稱(chēng)CSI)。如果CSI 缺乏準(zhǔn)確性，那么通過(guò)使用大量天線來(lái)進(jìn)行的波束成形將不能發(fā)揮其全部潛能。
[0003] 然而，許多狀況下（例如，在頻分雙工（frequency-division duplex,簡(jiǎn)稱(chēng)FDD) 系統(tǒng)的狀況下），準(zhǔn)確的獲取提供給發(fā)射器使用的CSI通常將是不切實(shí)際的。另一方面， 通過(guò)結(jié)合大規(guī)模發(fā)射天線陣列使用空間域調(diào)制（spatial domain modulation,簡(jiǎn)稱(chēng)SDM) 來(lái)實(shí)現(xiàn)高數(shù)據(jù)速率最近極受關(guān)注。這些SDM方案的兩個(gè)實(shí)例可包含空間調(diào)制（Spatial Modulation，簡(jiǎn)稱(chēng) SM)和廣義空移鍵控（Generalized Space Shift Keying，簡(jiǎn)稱(chēng) GSSK)。在 這兩種SDM方案兩者中，在這些SDM方案下操作的發(fā)射器可不需要CSI。
[0004] 對(duì)于空間調(diào)制（SM)，在每一信令間隔期間，信息可由發(fā)射天線的天線空間與發(fā)射 天線的發(fā)射符號(hào)的組合來(lái)攜帶。舉例來(lái)說(shuō)，假設(shè)有四個(gè)天線且每一天線位于不同位置處，那 么天線的空間可用于攜帶信息。因?yàn)橛兴膫€(gè)天線且每信令間隔，將僅有一個(gè)天線接通，所以 四個(gè)天線可輸送四個(gè)不同符號(hào)。對(duì)于每一天線，額外信息可通過(guò)數(shù)字調(diào)制方案來(lái)輸送。假 設(shè)二進(jìn)制相移鍵控（binary phase shift keying,簡(jiǎn)稱(chēng)BPSK)用于所有四個(gè)天線，那么可 由每一天線輸送兩個(gè)額外符號(hào)。因此，8個(gè)不同符號(hào)可由四個(gè)天線使用BPSK調(diào)制方案來(lái)輸 送，且8個(gè)不同符號(hào)可由三個(gè)比特來(lái)表示。因此，可表示的符號(hào)的數(shù)量可通過(guò)增加天線的數(shù) 量或通過(guò)將較高階調(diào)制方案用于每一天線來(lái)增加。
[0005] 另一方面，對(duì)于GSSK，數(shù)據(jù)可通過(guò)不同的所激活的天線的排列來(lái)輸送，這是因?yàn)橛?射表可用于在輸入比特與所激活的天線之間映射。
[0006] 因此，SDM方案具有以下優(yōu)點(diǎn)。在空間域中輸送信息當(dāng)前將比在時(shí)域或頻域中輸 送信息具有成本效益。通過(guò)在空間域中輸送信息，高數(shù)據(jù)速率可由在較低階調(diào)制下操作的 大量天線實(shí)現(xiàn)。舉例來(lái)說(shuō)，前述SM方案將允許通過(guò)使用4個(gè)發(fā)射天線結(jié)合每一天線的BPSK 調(diào)制符號(hào)來(lái)發(fā)射3個(gè)比特。因?yàn)橐淮蝺H可接通一個(gè)天線，所以不僅能量消耗將降低，而且硬 件成本將降低，這是因?yàn)榍岸耸瞻l(fā)器的硬件可由所有天線共享。此外，發(fā)射器將不需要CSI， 這是因?yàn)榭稍诓恍枰狢SI的情況下實(shí)現(xiàn)復(fù)雜波束成形操作。
[0007] 然而，SM和GSSK仍有若干缺點(diǎn)。如果天線的數(shù)量保持恒定，那么出于提高數(shù)據(jù) 速率的目的而對(duì)所激活的天線進(jìn)行較高階IQ調(diào)制的發(fā)射符號(hào)在有噪音的信道中將是不 良的。對(duì)于GSSK，天線陣列大小和所激活的天線的數(shù)量必須增大以便增大符號(hào)的比特大 小。舉例來(lái)說(shuō)，為了以8個(gè)天線來(lái)表示64-QAM(6個(gè)比特），應(yīng)接通至少4個(gè)天線。為了 以16個(gè)天線來(lái)表示256-QAM(8個(gè)比特），應(yīng)接通至少3個(gè)天線。此外，已提出最大似然 (maximum-likelihood，簡(jiǎn)稱(chēng)ML)檢測(cè)作為SM與GSSK兩者的接收器算法，雖然ML的性能理 想，但執(zhí)行ML的計(jì)算復(fù)雜性實(shí)際上將不可接受。對(duì)于所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，前述這些 挑戰(zhàn)可成為所關(guān)注的問(wèn)題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明提供一種天線調(diào)制方法和發(fā)射器。
[0009] 本發(fā)明涉及適用于無(wú)線發(fā)射器的天線調(diào)制方法和使用所述方法的發(fā)射器。
[0010] 在示范性實(shí)施例中的一者中，本發(fā)明涉及一種天線調(diào)制方法，包含至少（但不限 于）：接收由比特流表示的符號(hào)；將所述比特流轉(zhuǎn)換為包括水平軸分量和垂直軸分量的信 號(hào)星座圖的坐標(biāo)點(diǎn)；從所述坐標(biāo)點(diǎn)的所述水平軸分量轉(zhuǎn)換具有至少第一元素和第二元素的 第一向量，其中所述第一向量的所述第一元素和所述第二元素映射到第一天線和第二天線 中的至少一者；從所述坐標(biāo)點(diǎn)的所述垂直軸分量轉(zhuǎn)換具有至少第三元素和第四元素的第二 向量，其中所述第二向量的所述至少第三元素和所述第四元素映射到所述第一天線和所述 第二天線中的至少一者；通過(guò)將所述第一向量和所述第二向量相加來(lái)產(chǎn)生具有至少第五元 素和第六元素的第三向量，其中所述第五元素和所述第六元素映射到所述第一天線和所述 第二天線中的至少一者；以及基于所述第三向量的一個(gè)或一個(gè)以上非零元素而激活所述第 一天線和所述第二天線中的至少一者。
[0011] 在示范性實(shí)施例中的一者中，本發(fā)明涉及一種發(fā)射器，包含至少（但不限于）：天 線陣列，包含至少第一天線和第二天線；通信單元，耦接到所述天線以從數(shù)字基帶信號(hào)上變 頻為模擬射頻信號(hào)；以及處理單元，耦接到所述通信單元且經(jīng)配置以：接收由比特流表示 的符號(hào)；將所述比特流轉(zhuǎn)換為包括水平軸分量和垂直軸分量的信號(hào)星座圖的坐標(biāo)點(diǎn)；從所 述坐標(biāo)點(diǎn)的所述水平軸分量轉(zhuǎn)換具有至少第一元素和第二元素的第一向量，其中所述第一 向量的所述第一元素和所述第二元素映射到第一天線和第二天線中的至少一者；從所述 坐標(biāo)點(diǎn)的所述垂直軸分量轉(zhuǎn)換具有至少第三元素和第四元素的第二向量，其中所述第二向 量的所述至少第三元素和所述第四元素映射到所述第一天線和所述第二天線中的至少一 者；通過(guò)將所述第一向量和所述第二向量相加來(lái)產(chǎn)生具有至少第五元素和第六元素的第三 向量，其中所述第五元素和所述第六元素映射到所述第一天線和所述第二天線中的至少一 者；以及控制所述通信單元基于所述第三向量的一個(gè)或一個(gè)以上非零元素而激活所述第一 天線和所述第二天線中的至少一者。
[0012] 為了使本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點(diǎn)可理解，下文詳細(xì)描述伴隨有附圖的示范性實(shí)施 例。應(yīng)理解，以上一般描述和以下詳細(xì)描述都是示范性的，且希望進(jìn)一步解釋如所主張的本 發(fā)明。
[0013] 然而，應(yīng)理解，此概述可能不含有本發(fā)明的所有方面和實(shí)施例，且因此并不意味以 任何方式為限制性的。而且，本發(fā)明將包含對(duì)于所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)明顯的改進(jìn)和修 改。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014] 包含附圖以便進(jìn)一步理解本發(fā)明，且附圖并入本說(shuō)明書(shū)中且構(gòu)成本說(shuō)明書(shū)的一部 分。所述【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】本發(fā)明的實(shí)施例，且與描述一起用以解釋本發(fā)明的原理。
[0015] 圖1A說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例中的一者的示范性發(fā)射器的功能框圖；
[0016] 圖1B說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例中的一者的發(fā)射器的處理單元的功能框圖；
[0017] 圖2說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的示范性實(shí)施例中的一者的天線調(diào)制方法的流程圖；
[0018] 圖3A說(shuō)明64QAM星座圖的不意圖；
[0019] 圖3B說(shuō)明使用64QAM星座圖的本發(fā)明的第一實(shí)施例的實(shí)例；
[0020] 圖3C說(shuō)明使用64QAM星座圖的本發(fā)明的第二實(shí)施例的實(shí)例；
[0021] 圖4為通過(guò)使用本發(fā)明的第一實(shí)施例而實(shí)現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，其相對(duì)于信噪比來(lái)展示 符號(hào)錯(cuò)誤率；
[0022] 圖5為通過(guò)使用本發(fā)明的第二實(shí)施例而實(shí)現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，其相對(duì)于信噪比來(lái)展示 符號(hào)錯(cuò)誤率。
[0023] 附圖標(biāo)記說(shuō)明：
[0024] 10 :發(fā)射器；
[0025] 111 ?11N:天線；
[0026] 130 :處理單元；
[0027] 140 :通信單元；
[0028] 150 :存儲(chǔ)媒體；
[0029] 301a :坐標(biāo)；
[0030] 301b :坐標(biāo)；
[0031] 1411 ?141N :D/A 轉(zhuǎn)換器；
[0032] 1421 ?142N :上變頻器；
[0033] S161 ?S165、S201 ?S206 :步驟。

【具體實(shí)施方式】
[0034] 現(xiàn)將詳細(xì)參考本發(fā)明的示范性實(shí)施例，其實(shí)例在附圖中得以說(shuō)明。只要有可能，相 同元件符號(hào)在附圖及描述中用來(lái)表示相同或相似部分。
[0035] 圖1A說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例中的一者的示范性發(fā)射器的功能框圖。參看圖1A， 發(fā)射器10可包含天線111到11N、通信單元140、處理單元130和存儲(chǔ)媒體150。
[0036] 在本發(fā)明中，發(fā)射器10可應(yīng)用到無(wú)線通信裝置中，例如，應(yīng)用到控制節(jié)點(diǎn)或用戶 設(shè)備（User Equipment，簡(jiǎn)稱(chēng)UE)中，但本發(fā)明不限于此。在本發(fā)明中，發(fā)射器10經(jīng)配置以 將信號(hào)（例如，模擬射頻信號(hào)）發(fā)射到另一無(wú)線通信裝置（例如，配備對(duì)應(yīng)于發(fā)射器10的 接收器的無(wú)線通信裝置），且分別從另一無(wú)線通信裝置信道接收信號(hào)。為了實(shí)現(xiàn)上述信號(hào)交 換，無(wú)線通信裝置可配備發(fā)射器（例如，本發(fā)明中的發(fā)射器10)與接收器（例如，對(duì)應(yīng)于發(fā) 射器10的接收器）兩者。
[0037] 在本發(fā)明中，發(fā)射器10可應(yīng)用在多輸入多輸出（ΜΙΜΟ)系統(tǒng)中，其中發(fā)射器10配 備Ν個(gè)天線（天線111到11Ν)，且ΜΜ0系統(tǒng)中的接收器配備R個(gè)天線，其中Ν和R大于1。 發(fā)射器10將旨在通過(guò)ΜΙΜΟ信道針對(duì)每信道使用來(lái)發(fā)射符號(hào)，以使得接收器可通過(guò)R個(gè)天 線來(lái)接收符號(hào)。
[0038] 通信單元140將耦接到天線111到11N，以從數(shù)字基帶信號(hào)（例如，所述數(shù)字基帶 信號(hào)是從處理單元130接收的）上變頻（up-convert)為準(zhǔn)備通過(guò)天線111到11N中的至 少一者發(fā)射的模擬射頻信號(hào)。通信單元140可包含數(shù)/模（D/A)轉(zhuǎn)換器和上變頻器，分別 用于將數(shù)字基帶信號(hào)變換為模擬基帶信號(hào)和接著將模擬基帶信號(hào)上變頻為模擬射頻信號(hào)。 在本實(shí)施例中，通信單元140將包含N個(gè)D/A轉(zhuǎn)換器1411到141N和N個(gè)上變頻器1421到 142N，且D/A轉(zhuǎn)換器1411到141N和上變頻器1421到142N中的每一者分別連接到天線111 到11N中的每一者，舉例來(lái)說(shuō)，D/A轉(zhuǎn)換器1411將連接到上變頻器1421，且上變頻器1421 將耦接到天線111，等等，且當(dāng)天線111到11N中的一者被激活（例如，經(jīng)由處理單元130的 控制由通信單元140激活）時(shí)，對(duì)應(yīng)于天線的D/A轉(zhuǎn)換器和上變頻器（S卩，耦接到天線的D/ A轉(zhuǎn)換器1411到141N中的一者和上變頻器1421到142N中的一者）也將被激活。
[0039] 處理單元130將耦接到通信單元140,且在本實(shí)施例中，處理單元130將至少經(jīng)配 置以：接收由比特流表示的符號(hào)；將所述比特流轉(zhuǎn)換為包括水平軸分量和垂直軸分量的信 號(hào)星座圖的坐標(biāo)點(diǎn)；從所述坐標(biāo)點(diǎn)的所述水平軸分量轉(zhuǎn)換具有至少第一元素和第二元素的 第一向量，其中所述第一向量的所述第一元素和所述第二元素映射到第一天線和第二天線 中的至少一者；從所述坐標(biāo)點(diǎn)的所述垂直軸分量轉(zhuǎn)換具有至少第三元素和第四元素的第二 向量，其中所述第二向量的所述至少第三元素和所述第四元素映射到所述第一天線和所述 第二天線中的至少一者；通過(guò)將所述第一向量和所述第二向量相加來(lái)產(chǎn)生具有至少第五元 素和第六元素的第三向量，其中所述第五元素和所述第六元素映射到所述第一天線和所述 第二天線中的至少一者；以及控制所述通信單元基于所述第三向量的一個(gè)或一個(gè)以上非零 元素而激活所述第一天線和所述第二天線中的至少一者。
[0040] 圖1B說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例中的一者的發(fā)射器的處理單元的功能框圖。發(fā)射 器10中的處理單元130的功能可使用例如微處理單元、微控制器、DSP芯片、FPGA等可編程 單元來(lái)實(shí)施。處理電路的功能還可用獨(dú)立電子裝置或1C來(lái)實(shí)施，且處理電路還可用硬件或 軟件來(lái)實(shí)施。
[0041] 參看圖1B，在步驟S161中，從數(shù)據(jù)源接收符號(hào)。在本實(shí)施例中，符號(hào)可為數(shù)據(jù)流 中的符號(hào)中的一者，且數(shù)據(jù)源可為易失性（volatile)或非易失性（non-volatile)存儲(chǔ)器 (例如，存儲(chǔ)媒體150)、發(fā)射器10中的另一功能單元、或處理單元130中的功能塊（未示 出）中的一者，但本發(fā)明不限于此。
[0042] 接著，在步驟S162中，處理單元將比特流轉(zhuǎn)換為信號(hào)星座圖的坐標(biāo)點(diǎn)。因此， 任何數(shù)據(jù)流中的每一 B比特符號(hào)可與2B進(jìn)制正交振幅調(diào)制（Quadrature Amp 1 i tude Modulation，簡(jiǎn)稱(chēng)QAM)星座圖上的信號(hào)星座點(diǎn)相關(guān)聯(lián)。因此，在本實(shí)施例中，表示符號(hào)的比 特流將包含B個(gè)比特；且信號(hào)星座圖將為2 B進(jìn)制QAM星座圖。2B進(jìn)制QAM星座圖中的坐標(biāo) 將由分別表示坐標(biāo)的橫坐標(biāo)分量和縱坐標(biāo)分量的水平軸分量和垂直軸分量組成，信號(hào)星座 圖的坐標(biāo)點(diǎn)可表示為（I，Q)，其中I表示水平軸分量且Q表示垂直軸分量。
[0043] 接著，在步驟S163a和S163b中，處理單元130將分別響應(yīng)于坐標(biāo)點(diǎn)的水平軸分量 的值（即，I)而產(chǎn)生I向量 Xl(即，水平軸分量向量或第一向量）且響應(yīng)于坐標(biāo)點(diǎn)的垂直軸 分量的值（即，Q)而產(chǎn)生Q向量（即，垂直軸分量向量或第二向量）。
[0044] 因此，水平軸分量與垂直軸分量的值兩者取自集合S :
[0045] S = {±1，±3, · · ·，土Z}，其中 Z = 2N-1 (1)
[0046] 集合S中的所有元素將為奇整數(shù)，且I向量Xl和Q向量xQ中的N個(gè)元素專(zhuān)用于表 示集合S內(nèi)的元素中的一者的絕對(duì)值，其可為{1，3, ....，Z}。舉例來(lái)說(shuō)，在本發(fā)明的一個(gè)示 范性實(shí)施例中，N等于2 ( S卩，Z = 3)，繼而I向量Xl和Q向量xQ的第一元素和第二元素可 專(zhuān)用于分別表示絕對(duì)值1和3。取決于I的正負(fù)號(hào)，對(duì)應(yīng)于值1(坐標(biāo)的水平軸分量）的I 向量Xl的元素設(shè)置為1或-1，例如，如果I為正數(shù)，那么設(shè)置為1，如果I為負(fù)數(shù)，那么設(shè)置 為-1，而I向量X；：的剩余元素設(shè)置為0。
[0047] 類(lèi)似地，取決于Q的正負(fù)號(hào)，對(duì)應(yīng)于值Q(坐標(biāo)的垂直軸分量）的Q向量xQ的元素 設(shè)置為j或_j ( j=V^，虛數(shù)），例如，如果Q為正數(shù)，那么設(shè)置為j，如果Q為負(fù)數(shù)，那么設(shè) 置為-j，而Q向量xQ的剩余元素設(shè)置為0。舉例來(lái)說(shuō)，如果坐標(biāo)（I，Q)等于（-1，1)，那么I 向量Xl和Q向量xQ將分別為[-1，0]和[j，0]。
[0048] 在產(chǎn)生I向量xjPQ向量&后，在步驟S164中，將I向量xjPQ向量xQ相加作 為發(fā)射向量X(即，第三向量），其中X = Xi+Xq，發(fā)射向量X將為要通過(guò)天線111到11N的陣 列發(fā)射到空中的信號(hào)向量。在上述示范性實(shí)施例后，I向量&和9向量x Q分別為[_1，0] 7和[j，0]T，發(fā)射向量X將等于[_l+j，0]T。應(yīng)注意，雖然在本實(shí)施例中，I向量&和9向量 xQ的相加（即，步驟S164)為由處理單元130處理的步驟，但步驟S164也可由通信單元140 執(zhí)行，但本發(fā)明不限于此。
[0049] 接著，在步驟S165中，將發(fā)射向量映射到天線111到11N中的至少一者。且處理 單元130將控制通信單元激活映射到發(fā)射向量X中的一個(gè)或一個(gè)以上非零元素的部分或所 有天線111到11N?；蛘?，通信單元140將響應(yīng)于發(fā)射向量X的非零元素而激活部分或所有 天線111到11N，且發(fā)射向量X的元素與天線之間的映射關(guān)系也可由通信單元140確定。
[0050] 舉例來(lái)說(shuō)，發(fā)射向量X中的元素將映射到具有相同索引的天線111到11N中的一 者，即，發(fā)射向量X的第一元素將映射到第一天線111，且發(fā)射向量X的第二元素將映射到第 二天線112,等等。根據(jù)上文所描繪的實(shí)例，發(fā)射向量x= [_l+j，0]T，且發(fā)射向量X的第一 元素映射到第一天線111，且發(fā)射向量X的第二元素映射到第二天線112,繼而處理單元130 將控制通信單元140激活對(duì)應(yīng)于發(fā)射向量X的非零元素的天線，所述天線將為對(duì)應(yīng)于發(fā)射 向量X的第一元素的天線111，其中非零值為-1+j。
[0051] 上述的發(fā)射向量X的元素與天線之間的映射關(guān)系為一對(duì)一關(guān)系，但發(fā)射向量X的 元素與天線之間的映射關(guān)系還可為一對(duì)多關(guān)系，但本發(fā)明不限于此。映射表可用于描述發(fā) 射向量X的元素之間的映射關(guān)系，且映射表可存儲(chǔ)在處理單元130、通信單元140或存儲(chǔ)媒 體150中。
[0052] 返回參看圖1A，在映射且激活部分或全部天線111到11N后，通信單元140將發(fā)射 向量的非零元素調(diào)制為對(duì)應(yīng)于所激活的天線中的每一者的模擬射頻信號(hào)（例如，將第一元 素（1+j)調(diào)制為對(duì)應(yīng)于第一天線111的模擬射頻信號(hào)），且以所啟用的天線（例如，第一天 線111)來(lái)發(fā)射模擬射頻信號(hào)（所述模擬射頻信號(hào)是從發(fā)射向量X調(diào)制的）。
[0053] 應(yīng)注意，通信單元140將通過(guò)使用2"進(jìn)制調(diào)制方案來(lái)調(diào)制發(fā)射向量。由于前述方 框（即，步驟S161到S164)中所述的空間調(diào)制方案，值Μ將小于N。舉例來(lái)說(shuō)，在先前描述 的示范性實(shí)施例中，I向量χ:和Q向量xQ中的元素的值僅包含±1和土 j，在此示范性實(shí) 施例中，通信單元可簡(jiǎn)單地以二進(jìn)制相移鍵控（BPSK)調(diào)制方案（即，Μ = 2)來(lái)調(diào)制發(fā)射向 量，且分別將具有值[+1，-1]的元素調(diào)制為實(shí)數(shù)[+BPSK，-BPSK]信號(hào)，且將具有值[+j，-j] 的元素調(diào)制為虛數(shù)[+BPSK，-BPSK]信號(hào)（例如，具有90度相移或正交于實(shí)數(shù)BPSK信號(hào)的 BPSK信號(hào)），但本發(fā)明不限于此。
[0054] 圖2說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的示范性實(shí)施例中的一者的天線調(diào)制方法的流程圖，其中所 述天線調(diào)制方法將適用于具有至少處理單元與N個(gè)天線的發(fā)射器（如圖1所示的發(fā)射器 10)。參看圖2,在步驟S201中，接收由比特流表示的符號(hào)；在步驟S202中，將所述比特流 轉(zhuǎn)換為包含水平軸分量和垂直軸分量的信號(hào)星座圖的坐標(biāo)點(diǎn)；在步驟S203中，從所述坐標(biāo) 點(diǎn)的所述水平軸分量轉(zhuǎn)換具有至少第一元素和第二元素的第一向量，其中所述第一向量的 所述第一元素和所述第二元素映射到第一天線和第二天線中的至少一者；在步驟S204中， 從所述坐標(biāo)點(diǎn)的所述垂直軸分量轉(zhuǎn)換具有至少第三元素和第四元素的第二向量，其中所述 第二向量的所述至少第三元素和所述第四元素映射到所述第一天線和所述第二天線中的 至少一者；在步驟S205中，通過(guò)將所述第一向量和所述第二向量相加來(lái)產(chǎn)生具有至少第五 元素和第六元素的第三向量，其中所述第五元素和所述第六元素映射到所述第一天線和所 述第二天線中的至少一者；以及在步驟S206中，基于所述第三向量的一個(gè)或一個(gè)以上非零 元素而激活所述第一天線和所述第二天線中的至少一者。
[0055] 以下將描述將符號(hào)轉(zhuǎn)換為發(fā)射向量的實(shí)例。在以下實(shí)例中，假設(shè)符號(hào)大?。ū忍?流的長(zhǎng)度）B將等于6且天線N的數(shù)量等于4。圖3A說(shuō)明64QAM星座圖的示意圖，且圖3B 說(shuō)明使用64QAM星座圖的本發(fā)明的第一實(shí)施例的實(shí)例。
[0056] 參看圖3A和圖3B，假設(shè)符號(hào)"011011"由處理單元130接收，且根據(jù)圖3,處理單 兀130可將符號(hào)"011011 "與坐標(biāo)301a映射，坐標(biāo)301a的水平軸分量和垂直軸分量（I，Q) 等于（3,-5)。且，在本發(fā)明的第一實(shí)施例中，使用發(fā)射向量X的元素與天線之間的一對(duì)一 關(guān)系。也就是說(shuō)，I向量X:和Q向量x Q中的元素可用于依序表示{1，3, 5, 7}，因此I向量 和Q向量xQ可按照下式而產(chǎn)生：
[0057] Xl = [0 1 0 0]T (2)
[0058] xQ = [0 0 -j 0]T (3)
[0059] 且，發(fā)射向量x可通過(guò)將I向量和Q向量xQ相加而導(dǎo)出：
[0060] X = [0 1 -j 0]T (4)
[0061] 由于（4)，正實(shí)數(shù)BPSK信號(hào)（+1)和負(fù)虛數(shù)BPSK信號(hào)Η)將分別通過(guò)第二天線 112和第三天線113來(lái)發(fā)射，而第一天線111與第四天線114兩者被停用。
[0062] 此外，當(dāng)符號(hào)"101100"由處理單元130接收時(shí)，處理單元130將所述符號(hào)映射為 坐標(biāo)301b，其（I，Q) = (_1，1)，而發(fā)射向量為χ= [(-Ι+j) 0 0 0]τ，使得4個(gè)天線中的3 個(gè)將被停用，且僅第一天線111保持啟用以發(fā)射對(duì)應(yīng)于（_l+j)的信號(hào)。
[0063] 應(yīng)注意，在上述實(shí)例和先前描述的示范性實(shí)施例中，值（I，Q)與發(fā)射向量x(和I 向量Xp Q向量xQ)中的兀素之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系為一對(duì)一關(guān)系，但值（I，Q)也可分別表不為I 向量Xl、Q向量xQ的η個(gè)非零元素的不同組合，以便提高數(shù)據(jù)速率，其中η為0與N之間的 正整數(shù)。也就是說(shuō)，I向量的Ν個(gè)元素中的η個(gè)設(shè)置為+1或-1，且I向量 Χι的剩余Ν-η 個(gè)元素設(shè)置為0。類(lèi)似地，Q向量xQ的Ν個(gè)元素中的η個(gè)設(shè)置為+1或-1，且Q向量xQ的剩 0) 余N-n個(gè)元素設(shè)置為0?？蓪?shí)現(xiàn)的數(shù)據(jù)速率可按照下式而導(dǎo)出：[0064]

【權(quán)利要求】
1. 一種天線調(diào)制方法，適用于包括經(jīng)配置以執(zhí)行功能的處理單元的發(fā)射器，其特征在 于，包括： 接收由比特流表示的符號(hào)； 將所述比特流轉(zhuǎn)換為包括水平軸分量和垂直軸分量的信號(hào)星座圖的坐標(biāo)點(diǎn)； 從所述坐標(biāo)點(diǎn)的所述水平軸分量轉(zhuǎn)換具有至少第一元素和第二元素的第一向量，其 中所述第一向量的所述第一元素和所述第二元素映射到第一天線和第二天線中的至少一 者； 從所述坐標(biāo)點(diǎn)的所述垂直軸分量轉(zhuǎn)換具有至少第三元素和第四元素的第二向量，其中 所述第二向量的所述至少第三元素和所述第四元素映射到所述第一天線和所述第二天線 中的至少一者； 通過(guò)將所述第一向量和所述第二向量相加來(lái)產(chǎn)生具有至少第五元素和第六元素的第 三向量，其中所述第五元素和所述第六元素映射到所述第一天線和所述第二天線中的至少 一者；以及 基于所述第三向量的一個(gè)或一個(gè)以上非零元素而激活所述第一天線和所述第二天線 中的至少一者。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于： 所述比特流包括B個(gè)比特；且 所述信號(hào)星座圖為2B進(jìn)制正交振幅調(diào)制星座圖。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述從所述坐標(biāo)點(diǎn)的所述水平軸分量轉(zhuǎn) 換所述第一向量的步驟包括： 響應(yīng)于所述坐標(biāo)點(diǎn)的所述水平軸分量的值而將所述第一元素和所述第二元素中的至 少一者設(shè)置為1。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述從所述坐標(biāo)點(diǎn)的所述垂直軸分量轉(zhuǎn) 換所述第二向量的步驟包括： 響應(yīng)于所述坐標(biāo)點(diǎn)的所述垂直軸分量的值而將所述第三元素和所述第四元素中的至 少一者設(shè)置為j，其中j為虛數(shù)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述第三向量的所述一個(gè)或一個(gè)以 上非零元素而激活所述第一天線和所述第二天線中的所述至少一者包括： 當(dāng)所述第三向量的所述第五元素為非零元素時(shí)，激活對(duì)應(yīng)于所述第五元素的所述第一 天線和所述第二天線中的至少一者；以及 當(dāng)所述第三向量的所述第六元素為非零元素時(shí)，激活對(duì)應(yīng)于所述第五元素的所述第一 天線和所述第二天線中的至少一者。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述第一向量的所述第一元素、所述第二 向量的所述第三元素和所述第三向量的所述第五元素中的每一者僅對(duì)應(yīng)于所述第一天線。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述第一向量的所述第二元素、所述第二 向量的所述第四元素和所述第三向量的所述第六元素中的每一者僅對(duì)應(yīng)于所述第二天線。
8. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述第一向量的所述第一元素、所述第二 向量的所述第三元素和所述第三向量的所述第五元素中的每一者對(duì)應(yīng)于至少所述第一天 線與所述第二天線兩者。
9. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述第一向量的所述第二元素、所述第二 向量的所述第四元素和所述第三向量的所述第六元素中的每一者對(duì)應(yīng)于至少所述第一天 線與所述第二天線兩者。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在所述基于所述第三向量的所述一個(gè)或 一個(gè)以上非零元素而激活所述第一天線和所述第二天線中的所述至少一者的步驟后，所述 方法還包括： 由所述所激活的天線基于所述第三向量的所述一個(gè)或一個(gè)以上非零元素而發(fā)射至少 一個(gè)模擬射頻信號(hào)，其中當(dāng)所述非零元素中的一者包括實(shí)數(shù)值時(shí)，對(duì)應(yīng)于所述非零元素的 所述模擬射頻信號(hào)包括第一二進(jìn)制相移鍵控信號(hào)，且當(dāng)所述非零元素中的一者包括虛數(shù)值 時(shí)，對(duì)應(yīng)于所述非零元素的所述模擬射頻信號(hào)包括第二二進(jìn)制相移鍵控信號(hào)，其中所述第 一二進(jìn)制相移鍵控信號(hào)正交于所述第二二進(jìn)制相移鍵控信號(hào)。
11. 一種發(fā)射器，其特征在于，包括： 天線陣列，包括第一天線和第二天線； 通信單元，耦接到所述天線陣列以從數(shù)字基帶信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬射頻信號(hào)；以及 處理單元，耦接到所述通信單元且經(jīng)配置以： 接收由比特流表示的符號(hào)； 將所述比特流轉(zhuǎn)換為包括水平軸分量和垂直軸分量的信號(hào)星座圖的坐標(biāo)點(diǎn)； 從所述坐標(biāo)點(diǎn)的所述水平軸分量轉(zhuǎn)換具有至少第一元素和第二元素的第一向量，其 中所述第一向量的所述第一元素和所述第二元素映射到第一天線和第二天線中的至少一 者； 從所述坐標(biāo)點(diǎn)的所述垂直軸分量轉(zhuǎn)換具有至少第三元素和第四元素的第二向量，其中 所述第二向量的所述至少第三元素和所述第四元素映射到所述第一天線和所述第二天線 中的至少一者； 通過(guò)將所述第一向量和所述第二向量相加來(lái)產(chǎn)生具有至少第五元素和第六元素的第 三向量，其中所述第五元素和所述第六元素映射到所述第一天線和所述第二天線中的至少 一者；以及 控制所述通信單元基于所述第三向量的一個(gè)或一個(gè)以上非零元素而激活所述第一天 線和所述第二天線中的至少一者。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的發(fā)射器，其特征在于： 所述比特流包括B個(gè)比特；且 所述信號(hào)星座圖為2B進(jìn)制正交振幅調(diào)制星座圖。
13. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的發(fā)射器，其特征在于： 所述處理單元響應(yīng)于所述坐標(biāo)點(diǎn)的所述水平軸分量的值而將所述第一元素和所述第 二元素中的至少一者設(shè)置為1。
14. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的發(fā)射器，其特征在于： 所述處理單元響應(yīng)于所述坐標(biāo)點(diǎn)的所述垂直軸分量的值而將所述第三元素和所述第 四元素中的至少一者設(shè)置為j，其中j為虛數(shù)。
15. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的發(fā)射器，其特征在于： 當(dāng)所述第三向量的所述第五元素為非零元素時(shí)，所述處理單元控制所述通信單元激活 對(duì)應(yīng)于所述第五元素的所述第一天線和所述第二天線中的至少一者；且 當(dāng)所述第三向量的所述第六元素為非零元素時(shí)，所述處理單元控制所述通信單元激活 對(duì)應(yīng)于所述第五元素的所述第一天線和所述第二天線中的至少一者。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的發(fā)射器，其特征在于： 所述第一向量的所述第一元素、所述第二向量的所述第三元素和所述第三向量的所述 第五元素中的每一者僅對(duì)應(yīng)于所述第一天線。
17. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的發(fā)射器，其特征在于： 所述第一向量的所述第二元素、所述第二向量的所述第四元素和所述第三向量的所述 第六元素中的每一者僅對(duì)應(yīng)于所述第二天線。
18. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的發(fā)射器，其特征在于： 所述第一向量的所述第一元素、所述第二向量的所述第三元素和所述第三向量的所述 第五元素中的每一者對(duì)應(yīng)于至少所述第一天線與所述第二天線兩者。
19. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的發(fā)射器，其特征在于： 所述第一向量的所述第二元素、所述第二向量的所述第四元素和所述第三向量的所述 第六元素中的每一者對(duì)應(yīng)于至少所述第一天線與所述第二天線兩者。
20. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的發(fā)射器，其特征在于： 所述通信單元通過(guò)所述所激活的天線基于所述第三向量的所述一個(gè)或一個(gè)以上非零 元素而發(fā)射至少一個(gè)模擬射頻信號(hào)，其中當(dāng)所述非零元素中的一者包括實(shí)數(shù)值時(shí)，對(duì)應(yīng)于 所述非零元素的所述模擬射頻信號(hào)包括第一二進(jìn)制相移鍵控信號(hào)，且當(dāng)所述非零元素中的 一者包括虛數(shù)值時(shí)，對(duì)應(yīng)于所述非零元素的所述模擬射頻信號(hào)包括第二二進(jìn)制相移鍵控信 號(hào)，其中所述第一二進(jìn)制相移鍵控信號(hào)正交于所述第二二進(jìn)制相移鍵控信號(hào)。
【文檔編號(hào)】H04B7/06GK104283598SQ201410330297
【公開(kāi)日】2015年1月14日 申請(qǐng)日期:2014年7月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月11日
【發(fā)明者】郭秉衡 申請(qǐng)人:財(cái)團(tuán)法人工業(yè)技術(shù)研究院