【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及通信，具體為一種基于寬線性處理的mimo系統的編碼方法及系統。
技術介紹
1、mimo(multiple-input?multiple-output)是指在發射端和接收端分別使用多個發射天線和接收天線，它與傳統的信號處理方式的不同之處在于其同時從時間和空間兩個方面研究信號的處理問題，從而能夠在不增加帶寬與發射功率的前提下，提高系統的數據速率、減少誤比特率、改善無線信號的傳送質量。mimo技術的無線通信系統可以在不增加帶寬或總發送功率的情況下，大幅地增加通信系統的數據吞吐量或者提高發送距離，這使得mimo技術成為現代通信系統的基礎技術之一。但是隨著使用天線數目的增加，mimo技術實現的復雜度大幅度增高，特別終端側由于功耗和體積的受限，限制了天線的使用數目，不能充分發揮mimo技術的優勢。目前mimo通信系統中主要采用了線性預編碼算法，此類算法具有復雜度低、原理簡單等優點，其性能依然遠小于mimo系統提供的信道容量。非線性預編碼算法，如dpc算法等，雖然可以達到容量上限，但其算法復雜度過高從而難以實現工程應用。因此，研究具有較低復雜度和減小系統誤碼率的一種基于寬線性處理的mimo系統的編碼方法及系統是很有必要的。
技術實現思路
1、（一）解決的技術問題
2、針對現有技術的不足，本專利技術提供了一種基于寬線性處理的mimo系統的編碼方法及系統，具備較低復雜度和減小系統誤碼率的優點，解決了上述
技術介紹
中的問題。
3、（二）技術方案
4、為實
5、根據上述技術方案，所述信源編碼模塊包括源編碼器、信源建模模塊和編碼參數選擇模塊，所述源編碼器負責對源數據進行編碼，所述信源建模模塊用于對源數據進行統計建模，根據數據的統計特性，提供給源編碼器有關數據概率分布的信息，所述編碼參數選擇參數用于根據不同的應用場景和要求選擇編碼參數，平衡壓縮率和編碼復雜度之間的權衡。
6、根據上述技術方案，所述調制模塊包括當mimo系統采用直線調制或qr調制方式時，?相對于lmmse，采用?wlmmse?檢測器可以獲得額外的性能提升。wlmmse檢測器的計算復雜度較小，與lmmse的計算復雜度相近，結合wlmmse準則，對系統的預編碼矩陣和解碼矩陣進行優化設計，以獲取更高的性能。
7、根據上述技術方案，所述信道估計模塊具體分析過程為：在通信系統中，如果發送數據的信干噪比低于一定的閾值，則會發生“中斷”，通常該閾值以目標通信速率來標識，基于信道容量公式，通信中的中斷概率定義為：
8、
9、基于中斷概率的定義，并根據公式[ch3:se1:eq:finalapproxpdf]給出的概率分布密度函數,我們可以得到：
10、給定目標速率r，中斷概率，可以表示為：
11、
12、根據上述技術方案，所述分集增益模塊具體分析過程為：
13、當mimo系統采用直線信號或者qr信號發送數據時，系統的分集增益d為：
14、
15、根據上述技術方案，所述解調模塊具體分析過程為：采用直線信號或者qr信號發送數據時，系統的誤碼率，可以表示為：
16、
17、根據上述技術方案，所述一種基于寬線性處理的mimo系統的編碼方法，該方法包括以下步驟：
18、s1：對每個輸入信號進行空時編碼，將其映射到mimo系統中的多個天線；
19、s2:將編碼后的每個信號映射到mimo系統的不同子信道中，利用系統的空間多樣性，使用調制和多址技術，將信號映射到復數域上的子信道。
20、s3：在mimo系統中，使用寬線性處理技術來處理多個輸入信號和輸出信號之間的關系，寬線性處理可以包括矩陣乘法、線性濾波操作，利用系統的空間和頻率多樣性。
21、s4：在接收端，使用信號檢測算法來估計每個輸入信號的發送值，使用最大比合并、線性檢測方法來估計傳輸的信號。
22、根據上述技術方案，所述步驟s2進一步包括將mimo系統中的多個天線劃分為不同的子信道，每個子信道對應于mimo系統中的一個天線對或天線組合，對每個編碼后的信號進行調制，將其映射到復數域上，將調制后的每個信號映射到對應的子信道中，通過空間多址技術來實現，將每個復數形式的信號分配到不同的天線或天線組合上，通過在不同的子信道中分別傳輸不同的信號，可以實現空間多址和空間分集技術，增強系統的抗干擾能力和信號接收質量，在接收端，針對每個子信道的接收信號進行解調和解碼，以恢復原始信息。
23、（三）有益效果
24、與現有技術相比，本專利技術提供一種基于寬線性處理的mimo系統的編碼方法及系統，具備以下有益效果：
25、該基于寬線性處理的mimo系統的編碼方法及系統，通過仿真數據看出，采用wlmmse，無論對小規模天線配置還是大規模天線配置，wlmmse檢測器的誤碼率理論值與仿真結果匹配的非常好。在大規模天線配置的情況下，相對于lmmse檢測器，wlmmse檢測器極大地減小了系統的誤碼率。
本文檔來自技高網...【技術保護點】
1.一種基于寬線性處理的MIMO系統的編碼系統，包括信源編碼模塊、信道編碼模塊、調制模塊、信道估計模塊、分集增益模塊、解調模塊和解碼模塊，其特征在于，所述信源編碼模塊用于將輸入的數據進行壓縮和編碼，信源編碼后的數據經過信道編碼模塊進一步編碼，然后傳輸給調制模塊，所述信道編碼模塊用于對經過信源編碼的數據進行進一步編碼，增加冗余度，編碼后的數據傳輸給調制模塊進行調制，然后通過信道發送，所述調制模塊用于將經過信道編碼的數據轉換成在信道上傳輸的模擬信號或數字信號，調制后的信號通過信道發送，然后在接收端通過解調模塊接收和解調，所述信道估計模塊通過接收到的信號估計信道的特性，在解調和解時進行補償和校正，估計得到的信道信號用于解調和解碼模塊中，所述分集增益模塊用于增強通信系統性能，所述解調模塊接收并解調經過信道傳輸的信號，將其轉換回數字信號，解調后的信號通過解碼模塊進行解碼，所述解碼模塊用于對解調得到的信號進行解碼，還原出原始的數據信息，解碼模塊接收解調后的信號，并根據信道估計模塊提供的信道信息進行解碼，得到原始的數據信息。
2.根據權利要求1所述的一種基于寬線性處理的MIMO系統
3.根據權利要求1所述的一種基于寬線性處理的MIMO系統的編碼系統，其特征在于：所述調制模塊包括當MIMO系統采用直線調制或QR調制方式時，相對于LMMSE，采用WLMMSE檢測器可以獲得額外的性能提升，WLMMSE檢測器的計算復雜度較小，與LMMSE的計算復雜度相近，結合WLMMSE準則，對系統的預編碼矩陣和解碼矩陣進行優化設計，以獲取更高的性能。
4.根據權利要求1所述的一種基于寬線性處理的MIM0系統的編碼系統，其特征在于：所述信道估計模塊具體分析過程為：在通信系統中，如果發送數據的信干噪比低于一定的閾值，則會發生“中斷”，通常該閾值以目標通信速率R來標識，基于信道容量公式，通信中的中斷概率定義為：
5.根據權利要求1所述的一種基于寬線性處理的MIM0系統的編碼系統，其特征在于：所述分集增益模塊具體分析過程為：
6.根據權利要求4所述的一種基于寬線性處理的MIM0系統的編碼系統，其特征在于：所述解調模塊具體分析過程為：采用直線信號或者QR信號發送數據時，系統的誤碼率Pe(ρ)，可以表示為：
7.一種基于寬線性處理的MIMO系統的編碼方法，應用于如權利要求1-4中任意一項所述的編碼系統，其特征在于，包括以下步驟：
8.根據權利要求7所述的一種基于寬線性處理的MIMO系統的編碼方法其特征在于，所述步驟S2進一步包括將MIMO系統中的多個天線劃分為不同的子信道，每個子信道對應于MIMO系統中的一個天線對或天線組合，對每個編碼后的信號進行調制，將其映射到復數域上，將調制后的每個信號映射到對應的子信道中，通過空間多址技術來實現，將每個復數形式的信號分配到不同的天線或天線組合上，通過在不同的子信道中分別傳輸不同的信號，可以實現空間多址和空間分集技術，增強系統的抗干擾能力和信號接收質量，在接收端，針對每個子信道的接收信號進行解調和解碼，以恢復原始信息。
...【技術特征摘要】
1.一種基于寬線性處理的mimo系統的編碼系統，包括信源編碼模塊、信道編碼模塊、調制模塊、信道估計模塊、分集增益模塊、解調模塊和解碼模塊，其特征在于，所述信源編碼模塊用于將輸入的數據進行壓縮和編碼，信源編碼后的數據經過信道編碼模塊進一步編碼，然后傳輸給調制模塊，所述信道編碼模塊用于對經過信源編碼的數據進行進一步編碼，增加冗余度，編碼后的數據傳輸給調制模塊進行調制，然后通過信道發送，所述調制模塊用于將經過信道編碼的數據轉換成在信道上傳輸的模擬信號或數字信號，調制后的信號通過信道發送，然后在接收端通過解調模塊接收和解調，所述信道估計模塊通過接收到的信號估計信道的特性，在解調和解時進行補償和校正，估計得到的信道信號用于解調和解碼模塊中，所述分集增益模塊用于增強通信系統性能，所述解調模塊接收并解調經過信道傳輸的信號，將其轉換回數字信號，解調后的信號通過解碼模塊進行解碼，所述解碼模塊用于對解調得到的信號進行解碼，還原出原始的數據信息，解碼模塊接收解調后的信號，并根據信道估計模塊提供的信道信息進行解碼，得到原始的數據信息。
2.根據權利要求1所述的一種基于寬線性處理的mimo系統的編碼系統，其特征在于：所述信源編碼模塊包括源編碼器、信源建模模塊和編碼參數選擇模塊，所述源編碼器負責對源數據進行編碼，所述信源建模模塊用于對源數據進行統計建模，根據數據的統計特性，提供給源編碼器有關數據概率分布的信息，所述編碼參數選擇參數用于根據不同的應用場景和要求選擇編碼參數，平衡壓縮率和編碼復雜度之間的權衡。
3.根據權利要求1所述的一種基于寬線性處理的mimo系統的編碼系統，其特征在于：所述調制模塊包括當mimo系統采用直線調制或qr調制方式時，相對于lmms...
【專利技術屬性】
技術研發人員：王海港，朱兵，蔣志剛，任黎明，戴晨，蔣加鋒，
申請(專利權)人：安徽明生恒卓科技有限公司，
類型：發明
國別省市：
還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。