一种传送分集设备，包括：输出级（４０），用于通过第一（５０）与第二天线（５１）传送关于第一和第二输入信号ｓ↓［０］和ｓ↓［１］的第一和第二信道码元的编码序列；接收机（４００），用于接收分别与所述第一和第二传送并编码的序列相对 应的第一和第二接收信号ｒ↓［０］和ｒ↓［１］；在所述接收机（４２）处的合成器（４３），用于根据所述第一和第二接收信号ｒ↓［０］和ｒ↓［１］构造第一（４４）和第二（４５）复合信号；在所述接收机处的检测器（４１０），所述检测器响 应于所述复合信号，根据比特级最佳最大似然译码与码元级译码的组合来作出判决。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】COFDM发射机分集系统最佳译码的简化实施
本专利技术通常涉及无线通信系统。更特别地，本专利技术涉及一种用于对编码正交频分多路复用分集系统进行最佳译码的系统和方法。最特别地，本专利技术涉及用于改进802.11a接收机性能的系统和方法，其将最佳最大似然译码与码元级译码相结合，使得最佳最大似然译码的性能优势具备与在[1]中描述的原始阿拉莫蒂(Alamouti)码元级译码方法相同的计算复杂度，[1]中阐述的全部内容在此引入作为参考。
技术介绍
IEEE 802.11a是由编码正交频分多路复用(COFDM)驱动的重要的无线局域网(WLAN)标准。IEEE 802.11a系统可以实现从6Mbps到54Mbps的数据传输速率。最高的强制传输率是24Mbps。为了满足高容量多媒体通信，需要更高传输速率。然而，因为系统会遇到敌对的无线信道，为实现这个目标，则必须有更高的传输功率和/或强的视线路径。因为不断增加的传输功率将导致对其他用户的强干扰，IEEE802.11a标准将在5.15-5.25GHz范围内传输的功率限制到40mW，在5.25-5.35GHz范围内的传输功率限制到200mW，在5.725-5.825GHz范围内的传输功率限制到800mW。当发射机和接收机彼此间非常接近时才能保证无线信道的强视线路径，这限制了系统的工作范围。对该问题建议的解决方案包括对使用单个天线或者双天线结构进行软译码以改进802.11a接收机的性能。[2]给出IEEE 802.11a的PHY规范，其阐述的全部内容在此被引入作为参考。图1是对[1]中描述的IEEE 802.11a系统中的OFDM PHY收发信机的详细图解。图2举例说明用于软译码的接收机图。在软译码处理的去交织之前，依据关于每个比特的最大概率通过使用已接收的码元计算量度20来进行码元-比特映射。在接收机处，传送信道码元的衰减、噪声类型依据等式(1)穿过量度运算单元20：mic(n)=minx∈sc||y-hx||2,c=0,1---(1)]]>-->其中m是在一个码元中比特bi为c时的量度，其中c是0或者1，y是已接收的码元，h是衰减和噪声信道估计，x是码元星座，SC表示使得比特bI＝c的星座点的子集。这个等式的物理意义是执行该等式的计算的性能，该计算对某个比特得出被接收的码元与信道中的星座点投影之间的最短距离。图3举例说明基本思想，其中30是已接收的码元，用连线指示距离。使用等式(2)获得对b0和b1计算的量度：m00=min(d00,d01),m01=min(d10,d11)]]>m10=min(d00,d10),m11=min(d01,d11)---(2),]]>其中dij表示在已接收的码元30与衰减星座点(i，j)之间的欧几里德距离；mic表示bi为c时的软量度。(m00，m01)对被发送到维特比译码器21，用于最大似然(ML)译码。运用相同的方法使用(m10，m11)对获得b1。这个方法显然可以扩展到其它诸如BPSK或者QAM之类的调制方案中。传输分集是一种应用在基于多天线的通信系统中、用于减少多径衰落影响的技术。可以通过使用两个传输天线获得发射机分集，以改进通过多径信道的无线通信系统的鲁棒性。两个天线意味两个信道，两个信道以统计独立的方式遭受衰减。因此，当一个信道由于多径干扰的破坏作用经历衰减时，另一个信道一定同时遭受衰减。图4中举例说明有两个发射机天线50和51与一个接收机天线42的基本发射机分集系统。根据这些独立信道提供的冗余，接收机42经常可以减少衰减的不利影响。建议的两种发射机-分集方案包括在[1]中描述的阿拉莫蒂传输分集。阿拉莫蒂方法提供比IEEE 802.11a后向兼容分集方法更大的性能增益，是一种作为本专利技术性能基准使用的方法。由阿拉莫蒂所开发用于未编码(非FEC编码)通信系统[1]的一流传输分集系统已经被建议作为IEEE 802.16标准草案。在阿拉莫蒂的方法中，通过两个发射机天线50、51传送的两个数据流如列表1所示地进行时空编码--> 天线0 天线1 时间t S0 S1 时间T+t -S1* S0*表1其中T是码元持续时间。图5举例说明在IEEE 802.11a COFDM系统使用阿拉莫蒂编码方法的发射机框图。在时间t，对第一天线50通过复合倍增失真h0(t)46模拟信道，对第二天线51通过h1(t)47模拟。如果假设OFDM系统中跨越两个连续码元的衰减是常数，对OFDM码元的每个子载波的信道脉冲响应可以写作h0(t)=h0(t+T)=a0ejθ0]]>h1(t)=h1(t+T)=a1ejθ1---(3)]]>被接收的信号可以表示为 r0＝r(t)＝h0s0+h1s1+n0r1=r(t+T)=-h0s1*+h1s0*+n1---(4)]]>阿拉莫蒂的原始方法把信号组合实现为44和45s~0=h0*r0+h1r1*]]>s~1=h1*r0-h0r1*---(5)]]>将(4)代入(5)，结果s~0=(α02+α12)s0+h0*n0+h1n1*]]>s~1=(α02+α12)s1-h0n1*+h1*n0---(6)]]>然后，计算最大似然检测为了获得在估计的发送码元和中每个比特的比特量度，可以使-->用与上述相同的比特量度计算。一旦获取，所计算的比特量度被输入到维特比译码器21中，用于最大似然译码。在最佳最大似然译码中，对于每个接收的信号对，r0和r1，确定在这些码元中的发送比特是“1”或者“0”，需要计算最大的联合概率 max(p(r|b)) (8)其中r=r0r1]]>，并且b是被确定的比特，这等价于max(12πσe-||r0-h0s0-h1s1||22σ2*12πσe-||r1+h0s1*-h1s0*||22σ2|bi)=max(12πσ2e-||r0-h0s0-h1s1||22σ2-||r1+h0s1*-h1s0*||22σ2|bi)--(9)]]>还等价于查找满足下列等式的bimin((||r0-h0s0-h1s1||2+||r1+h0s1*-h1s0*||2)|bi)---(10)]]>为了确定在码元r0中比特的比特量度，求值等式(11)。即码元r0中的比特i是“0”，等式(11)如下求值m0i0=minsm∈S0,sn∈S((||r0-h0sm-h1sn||2+||r1+h0sn*-h1sm*||2)|b0i=0)---(11)]]>其中m0i0表示在接收码元r0中比特i为“0”时的比特量度，S表示整个星座点集，而S0表示比特bi＝0的星座点集的子集。对于码元r0中比特i为“1”的情况，等式(12)必须如下求值m0i0=minsm∈S1,sn∈S((||r0-h0sm-h1sn||2+||r1+h0sn*-h1sm*||2)|b0i=1)---(12)]]>其中S1表示比特bi＝1本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种传送分集设备，包括：输出级(40)，用于通过第一(50)与第二天线(51)传送关于第一和第二输入信号s0和s1的第一和第二信道码元的编码序列；接收机(400)，用于接收分别与所述第一和第二传送并编码的序列相对应的第一和第二接收信号r0和r1；在所述接收机(42)处的合成器(43)，用于根据所述第一和第二接收信号r0和r1构造第一(44)和第二(45)复合信号；在所述接收机处的检测器(410)，所述检测器响应于所述复合信号，根据比特级最佳最大似然译码与码元级译码的组合来作出判决。2.权利要求1的设备，其中编码是按照两个码元的块进行。3.权利要求2的设备，其中所述码元的第一编码序列是s0和s1*，所述码元的第二编码序列是s1和s0*，其中；si*是si的复共轭，码元序列被时空编码。4.权利要求3的设备，其中：在时间t和t+T由所述接收机(41)接收的所述第一和第二接收信号分别对应r0＝r(t)＝h0s0+h1s1+n(t)r1=r(t+T)=-h0s1*+h1s0*+n(t+T)]]>；以及所述合成器(43)通过形成各自的信号s~0=h0*r(t)+h1r*(t+T)]]>s~1=h1*r(t)-h0r*(t+T)]]>来构造所述第一(44)和第二(45)复合信号，其中，对所述第一天线(50)用复数倍增失真h0(t)(46)来模拟在时间t的信道，对所述第二天线(51)用复数倍增失真h1(t)(47)来模拟在时间t的信道，h(t)和h(t+T)是时间t和t+T时的噪声信号，*表示复共轭运算。5.权利要求4的设备，其中检测器(410)根据结合了码元级译码的最佳最大似然译码来选择码元s0和s1，所述结合了码元级译码的最佳最大似然译码对应于min(||s~0-(||h0||2+||h1||2)s0||2+||s~1-(||h0||2+||h1||2)s1||2)]]>其中选择s0以最小化||s~0-(||h0||2+||h1||2)s0||2]]>选择s1以最小化||s~1-(||h0||2+||h1||2)s1||2.]]>6.权利要求1的设备，其中所述设备为编码正交频分多路复用分集系统提供最佳译码。7.一种接收机(41)，包括：合成器(43)，用于根据由接收机天线(42)接收的第一和第二信号r0和r1为第一和第二并行空间分集路径(48，49)构造第一(44)和第二(45)组合码元估计，其中所述第一和第二信号r0和r1通过第一和第二并行空间分集路径到达所述接收机天线(...
【专利技术属性】
技术研发人员：X·欧阳，M·格霍斯，
申请(专利权)人：皇家飞利浦电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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