一种无需信道信息的MIMO空时编解码系统与方法

摘要

本发明提出一种无需信道信息的MIMO空时编解码系统，该系统具有2发1收和2发2收MIMO空时编解码功能，可以在不需要信道信息，无需进行信道估计，进而不需要复杂的信道估计子系统的情况下，实现MIMO接收机的空时解码。本发明提供的无需信道信息的MIMO空时编解码系统降低了系统复杂度和系统实现成本，可广泛应用于无线局域网和无线城域网，提高无线频谱的利用率和数据传输速率。

主权项

一种无需信道信息的2发1收MIMO机空时编解码系统，其特征在于，包括：空时编码器端、单天线空时接收机，其中，空时编码器端由信息源、调制器、空时编码器、发射天线1和发射天线2组成；单天线空时接收机包括：一个接收天线、接入有缓存器的上支路、接入有电子开关的下支路、信号组合器和判决器1、判决器2；所述空时编解码系统各组成部分的工作过程如下：发射过程：空时编码器首先用有2b个星座点的星座图对2b个信息比特进行调制，在每一次编码操作中，将一组2b个信息比特映射到信号星座，以选择2个调制信号x1和x2，然后用空时编码器对2个调制信号进行编码，经调制器调制后送入空时编码器进行编码处理，编码矩阵为： G 2 = x 1 x 1 x 2 - x 2 , 由编码矩阵生成2个长度为2的并行信号序列；这些信号序列在2个时隙内通过2根天线发射出去：在第一个时隙，信号序列x1和x2同时从天线1和2分别发射；在第二个时隙，信号序列x1和‑x2同时从天线1和2分别发射；接收过程：单天线接收机的接收天线接收到发射天线1和发射天线2发射来的待解码信号，相应的接收信号在t和t+T时刻表示为：r1＝r(t)＝h1x1+h2x2+n1r2＝r(t+T)＝h1x1‑h2x2+n2其中n1和n2分别表示在t和t+T时刻接收的信道加性高斯噪声，它们均为独立同分布的复随机变量，其均值为零、功率谱密度为N0/2；单天线空时接收机的接收信号r(t)在第1时隙为r1，r1经上支路在缓存器中缓存，此 时下支路的电子开关打开，r1不能通过下支路；接收信号r(t)在第2时隙为r2，第2时隙时下支路的电子开关闭合，r2通过下支路进入信号组合器与缓存的r1进行组合计算，令：z1＝r1+r2z2＝r1‑r2由信号组合器根据上两式完成组合计算，并输出组合计算结果z1和z2；将信号组合器计算结果分别送入判决器1和判决器2进行信号解码，令：x1＝a1+jb1，a1，b1∈{0，1}，x2＝a2+jb2，a2，b2∈{0，1}；单天线空时接收机的判决器进行解码，得到分集增益并进行噪声对消后的解码信息比特x1和x2如下： Re x ^ 1 = Sign [ Re z 1 ] , Im x ^ 1 = Sign [ Im z 1 ] , Re x ^ 2 = Sign [ Re z 2 ] , Im x ^ 2 = Sign [ Im z 2 ] .