一種增強實際mimo系統接收機性能的方法
2023-06-07 23:40:36
專利名稱：一種增強實際mimo系統接收機性能的方法
技術領域：
隨著人們對無線移動通信系統在傳輸速率、傳輸效率和服務質量等方面提出了越來越高的要求，MIMO(多入多出)應運而生，該技術通過在發送端和接收端設置多根天線，從而在有限的資源內極大地提升系統的可靠性和有效性，為用戶帶來更高速率和更佳質量的服務。
背景技術：
MIMO技術包括發送端的多天線和接收端的多天線，即在發送端和接收端採用多天線，達到分集和復用的目的。它是一種為利用空域資源，提高系統傳輸速率和系統頻帶利用率以及系統性能而提出的發送接收傳輸技術。
在一個實際的MIMO系統中，由於接收端器件原因，不同接收通路的信號受到的噪聲的影響有可能不同。另一方面，接收通路採用自動增益控制模塊(AGC)，該模塊對接收到的信號乘以某一權值，把信號的幅度控制在一個固定範圍內；由於實際無線信道是變化的，不同接收天線的接收通路的信號幅度不同，AGC的權值也不相同，這就造成不同接收通路上進行解調和解碼的信號中的噪聲平均功率相差較大，從而MIMO系統的性能受到損失。
發明內容
針對MIMO系統中各接收天線的接收通路的信號中由於噪聲平均功率不同而影響MIMO系統性能的問題，本發明提出一種增強實際MIMO系統接收機性能的方法。
根據本發明，提供了一種增強實際MIMO系統接收機性能的方法，其中所述MIMO系統的發送端共有M根發送天線，接收端有N根接收天線，所述方法包括步驟發送端的信源信號經過編碼、調製以及MIMO發送處理之後得到Si(i＝1，2，...，M)，並且經過第i根發送天線發送出去；接收天線收到信號並經過AGC模塊後，在第j根接收天線上得到信號Rj(j＝1，2，...，N)，其中噪聲表示為nj，其平均功率為σj2；對Rj進行噪聲功率的簡化估計得到σj2，確定標準噪聲功率σ02，並得出各接收天線的加權因子fj=02/j2;]]>對接收到的信號進行加權處理，即對第j根接收天線上的信號乘以對應的加權因子，得到Rj~=Rjfj,]]>使得接收到的信號中的噪聲平均功率一致；對經過加權的信號 進行信道估計以及MIMO檢測，並經過解調及解碼之後恢復出信源信號。
優選地，對於第j根接收天線上經過AGC模塊之後的信號Rj(j＝1，2，...，N)進行噪聲功率的簡化估計，得到第j根接收天線的通路上的噪聲功率σj2。
優選地，確定標準噪聲功率σ02，並得出第j根接收天線的加權因子fj=02/j2.]]>優選地，對各接收通路的信號進行加權處理，即對第j根接收天線的接收通路上的信號乘以對應的加權因子，得到Rj~=Rjfj,]]>從而使得接收到的信號中的噪聲平均功率一致。
優選地，對經過加權的信號 進行信道估計及MIMO檢測，並經過解調及解碼之後恢復出信源信號。
圖1是採用本發明的MIMO系統鏈路結構圖。
具體實施例方式
根據本發明，提出了一種在MIMO系統的接收端，首先對每根接收天線的接收通路上經過AGC模塊後的信號進行噪聲的簡化估計，然後根據各接收通路中噪聲的平均功率對各接收通路上的信號進行修正，最終保證各接收通路信號中的噪聲平均功率一致，從而保證MIMO系統性能的方法，所述方法和步驟包括如下設在一個MIMO系統中發送端共有M根發送天線，接收端有N根接收天線，第i根發送天線(i＝1，2，...，M)上發出的信號表示為Si，第j根接收天線(j＝1，2，...，N)的接收通路上收到並經過AGC之後的信號表示為Rj，此信號受到的噪聲影響表示為nj，其平均功率為σj2，該方法的步驟如下所述第一步，發送端的信源信號經過編碼、調製以及MIMO發送處理之後得到Si(i＝1，2，...，M)，經過第i根發送天線發送出去。
第二步，第j根接收天線收到信號並經過AGC模塊後，得到信號Rj(j＝1，2，...，N)，並進行噪聲功率的簡化估計得到σj2。
第三步，確定一個標準噪聲功率σ02，並求出第j根接收天線的接收通路的加權因子fj=02/j2.]]>第四步，對接收到的信號進行加權處理，即對第j根接收天線的接收通路上的信號乘以對應的加權因子，得到Rj~=Rjfj,]]>保證接收到的信號的噪聲功率一致。
第五步，對經過加權的信號Rj~(j=1,2,...,N)]]>進行信道估計及MIMO檢測，並經過解調及解碼之後恢復出原始信號。
下面參照附圖並結合具體實例詳細描述本發明。
發送端的信源信號經過編碼、調製以及MIMO發送處理之後得到Si(i＝1，2，...，M)，經過第i根發送天線發送出去。設信號從第i根發送天線到第j根接收天線的信道衰落為Hi，j，接收天線收到的信號經過相應AGC模塊後為Rj(j＝1，2，...，N)，此信號中疊加的噪聲表示為nj，其功率為σj2，則Rj=i-1MHi,jSi+nj---(1)]]>進行噪聲功率的判定，得到第j根接收天線的接收通路上信號中的噪聲功率σj2。確定一個標準噪聲功率σ02，並求出各接收天線的加權因子fj=02/j2---(2)]]>對接收到的信號進行加權處理，即對第j根接收天線上的信號乘以對應的加權因子fj，得到Rj~=Rjfj=i=1MHi,jSifj+njfj---(3)]]>從而使第j根接收天線的接收通路信號中的噪聲功率為E(|njfj|2)=j202/j2=02---(4)]]>保證接收到的信號中的噪聲功率一致。
對經過加權的信號 進行信道估計及MIMO檢測，並經過解調及解碼之後恢復出信源信號。
具體地說，參看圖1，在一個4發8收的MIMO系統中，發送端的信源信號經過編碼、調製以及MIMO發送處理之後得到Si(i＝1，2，...，4)，經過第i根發送天線發送出去。接收天線收到信號並經過AGC模塊後，在第j根接收天線上得到信號Rj(j＝1，2，...，8)，並進行噪聲功率的簡化估計得到第j根接收天線的通路信號中的噪聲功率σj2。確定標準噪聲功率σ02，並求出第j根接收天線的加權因子fj=02/j2.]]>對接收到的信號進行加權處理，即對第j根接收天線的接收通路上的信號乘以加權因子fj，得到Rj~=Rjfj,]]>保證接收到的信號中的噪聲功率一致。對經過加權的信號進行信道估計及MIMO檢測，並經過解調及解碼之後恢復出信源信號。
權利要求
1.一種增強實際MIMO系統接收機性能的方法，其中所述MIMO系統的發送端共有M根發送天線，接收端有N根接收天線，所述方法包括步驟發送端的信源信號經過編碼、調製以及MIMO發送處理之後得到Si(i＝1，2，...，M)，並且經過第i根發送天線發送出去；接收天線收到信號並經過AGC模塊後，在第j根接收天線上得到信號Rj(j＝1，2，...，N)，其中噪聲表示為nj，其平均功率為σj2；對Rj進行噪聲功率的簡化估計得到σj2，確定標準噪聲功率σ02，並得出各接收天線的加權因子fj=02/j2;]]>對接收到的信號進行加權處理，即對第j根接收天線上的信號乘以對應的加權因子，得到R~j=Rjfj,]]>使得接收到的信號中的噪聲平均功率一致；對經過加權的信號 進行信道估計以及MIMO檢測，並經過解調及解碼之後恢復出信源信號。
2.根據權利要求1的方法，其特徵在於，對於第j根接收天線上經過AGC模塊之後的信號Rj(j＝1，2，...，N)進行噪聲功率的簡化估計，得到第j根接收天線的通路上的噪聲功率σj2。
3.根據權利要求2的方法，其特徵在於，確定標準噪聲功率σ02，並得出第j根接收天線的加權因子fj=02/j2.]]>
4.根據權利要求3的方法，其特徵在於，對各接收通路的信號進行加權處理，即對第j根接收天線的接收通路上的信號乘以對應的加權因子，得到R~j=Rjfj,]]>從而使得接收到的信號中的噪聲平均功率一致。
5.根據權利要求4的方法，其特徵在於，對經過加權的信號 進行信道估計及MIMO檢測，並經過解調及解碼之後恢復出信源信號。
全文摘要
本發明提供了一種增強實際MIMO系統接收機性能的方法，其中所述MIMO系統的發送端共有M根發送天線，接收端有N根接收天線，所述方法包括步驟發送端的信源信號經過編碼、調製以及MIMO發送處理之後得到S
文檔編號H04B7/02GK1968041SQ20061015301
公開日2007年5月23日 申請日期2006年9月19日 優先權日2006年9月19日
發明者姜軍, 張平, 周明宇, 徐瑨, 王勇, 陶小峰, 李立華 申請人:北京郵電大學, 北京三星通信技術研究有限公司