恭喜哈尔滨工业大学房宵杰获国家专利权
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龙图腾网恭喜哈尔滨工业大学申请的专利一种符号能量时频空弥散的多天线系统传输方法获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN116346175B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-05-16发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202310356789.3,技术领域涉及:H04B7/0413;该发明授权一种符号能量时频空弥散的多天线系统传输方法是由房宵杰;张传斌;沙学军;李尊琦设计研发完成,并于2023-04-04向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种符号能量时频空弥散的多天线系统传输方法在说明书摘要公布了:一种符号能量时频空弥散的多天线系统传输方法,它属于无线通信领域。本发明解决了现有满分集全速率空时码面向高复杂度的最大似然检测或球形检测进行设计,在低复杂度接收方法下性能不佳,应用受限的问题。本发明在发射端使用线性预编码方式将星座符号能量分散在整个时频平面,并通过多天线符号的循环向下位移完成空域能量分布调整,使已分散在时频平面的星座符号能量在空域继续弥散,不论信道在哪个维度出现深衰落,均能够保留每个星座符号的大部分能量;在接收端将每个星座符号的能量重新集中,从而在不降低通信速率的前提下改善信号传输质量。本发明方法可以应用于无线通信领域。
本发明授权一种符号能量时频空弥散的多天线系统传输方法在权利要求书中公布了:1.一种符号能量时频空弥散的多天线系统传输方法,其特征在于,所述方法在发射端的多天线发信机配置有T根发射天线,且每根发射天线独享一个射频链;在接收端的多天线线性收信机配置有R根接收天线,且每根接收天线独享一个射频链;发射端的工作流程为:步骤一、将数字信源产生的比特数据进行串并转换,得到M路并行比特流,M≤minT,R,minT,R代表取T和R中的较小值;步骤二、对步骤一中的各路比特流分别进行数字调制,得到M路星座符号;步骤三、分别对步骤二中的每一路星座符号进行分组处理,即对于任意的一路星座符号,将该路星座符号中的第1个时刻至第N个时刻的星座符号分为第1组,将第1组星座符号作为第1个时间数据块,再将第N+1个时刻至第2N个时刻的星座符号分为第2组,将第2组星座符号作为第2个时间数据块,直至对该路星座符号中的全部星座符号分组完成,其中,N≥M,且N为M的整数倍;同理,对其它各路星座符号分别进行分组处理;步骤四、将第m路的第1个时间数据块表示为: 其中,sm1,sm2,sm3,…,smN分别为第m路星座符号中第1个,第2个,第3个,…,第N个时刻的星座符号,m=1,2,…,M;分别对各路的第1个时间数据块进行线性预编码,将第m路的第1个时间数据块的线性预编码矩阵表示为Wm,则对第m路的第1个时间数据块的预编码结果为: 其中,“×”表示矩阵乘法,上标“T”表示矩阵转置;各路的第1个时间数据块对应的预编码结果共同组成一个空时处理块X1: 步骤五、对步骤四中输出的空时处理块X1进行空域能量分布调整,所述空域能量分布调整的具体过程为:在空时处理块X1中,利用第m路的时间数据块在第n个时刻的数据替换第[m+n-2modM]+1路的时间数据块在第n个时刻的数据,其中,mod表示取余运算;则空域能量分布调整后的空时处理块表示为: 其中表示空时处理块X1的第n列,n=1,2,…,N,Πd为M阶循环下移矩阵,上标0、1、…、N-1表示矩阵Πd的幂次;所述M阶循环下移矩阵Πd为: 步骤六、对空域能量分布调整后空时处理块中的每个时间数据块分别进行处理,并将处理后数据发射;所述对空域能量分布调整后空时处理块中的每个时间数据块分别进行处理,其具体为:对于空时处理块中的每个时间数据块,均依次进行添加循环前缀、映射至发射天线、数模转换和上变频处理;其中时间数据块映射至发射天线的规则为:若M=T,则第1路时间数据块映射至第1根发射天线、第2路时间数据块映射至第2根发射天线、…、第M路时间数据块映射至第M根发射天线;否则,若MT,则第1路时间数据块映射至第1根发射天线、第2路时间数据块映射至第2根发射天线、…、第M路时间数据块映射至第M根发射天线,映射至第M+1、第M+2、…、第T根发射天线上的时间数据块均为空时处理块中的任意一个时间数据块;即对于第M+1、第M+2、…、第T根发射天线中的每根发射天线来说,映射至其上的时间数据块均是空时处理块中的任一时间数据块;步骤七、同理,对于各路的第l个时间数据块执行步骤四至步骤六,l=2,3,…,L,L为每路的时间数据块个数;接收端的工作流程为:步骤1、步骤六处理后的各路的第1个时间数据块经过信道后,R根接收天线分别从自由空间中接收模拟信号,再分别对每根接收天线接收的模拟信号进行预处理,预处理后得到R路数字序列;所述分别对每根接收天线接收的模拟信号进行预处理,其具体为:每根接收天线接收的模拟信号均依次经过低噪声放大器、下变频器、滤波器和模数转换器;步骤2、利用R根接收天线共同确定出接收时间数据块的起始采样点;步骤3、根据起始采样点和循环前缀长度分别去除R路数字序列的循环前缀;步骤4、收信机利用导频执行信道估计,得到R行M列的MIMO信道矩阵H;步骤5、将去除循环前缀后的R路数字序列所构成的1个接收空时处理块记为Yin,再对Yin进行线性均衡,得到线性均衡后的空时处理块Yr;步骤6、对步骤5输出的均衡后空时处理块Yr进行空域能量分布恢复,得到空域能量分布恢复后的空时处理块Y,所述空域能量分布恢复具体为:在均衡后空时处理块Yr中,利用第m路的时间数据块在时刻n的数据替换第[m-nmodM]+1路的时间数据块在时刻n的数据,空域能量分布恢复后的空时处理块Y表示为: 其中,yr,·n表示均衡后空时处理块Yr的第n列,Πu为M阶循环上移矩阵,上标0、1、…N-1表示矩阵Πu的幂次;所述M阶循环上移矩阵Πu为: 步骤7、对步骤6输出的空时处理块Y中的各时间数据块分别进行线性译码,恢复出初始空时处理块r; 其中,ym=表示空时处理块Y中第m路的时间数据块的N个符号所组成的行向量,rm=表示初始空时处理块r中第m路的时间数据块的N个符号所组成的行向量,W-m表示预编码矩阵Wm的逆矩阵;步骤8、分别对步骤7的初始空时处理块r中的每个时间数据块进行数字解调,恢复出0、1比特序列;步骤9、对步骤8得到的各路0、1比特序列进行并串转换,恢复出信源信息,完成一个空时处理块的线性接收检测;步骤10、对于发送端步骤六处理后的各路的第l个时间数据块经过信道后的数据,均执行步骤1至步骤9的过程,l=2,3,…,L。
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