專利名稱：空時/空頻碼構造方法、發射方法及裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及無線通訊技術領域，具體涉及空時/空頻碼構造方法、發射方法、發射裝置、基站以及移動終端。
背景技術：
利用空時/空頻碼能夠提高移動通訊系統中的頻譜利用率。
在空時/空頻碼技術中，Orthogonal Space-Time Block Coding(正交空時分組碼，OSTBC)、Toeplitz空時碼、以及Overlapped Alamouti codes(重疊Alamouti碼，OACs)等不但能夠使接收機較簡單，而且能夠使線性發射機在不需要知道信道信息的情況下獲得分集增益。上述OSTBC包括基于發射分集的STBC。
發明人發現現有技術利用Toeplitz空時碼、以及重疊Alamouti碼等雖然能夠實現在線性接收機條件下獲得全分集，但是，針對Toeplitz空時碼、以及重疊Alamouti碼等的仿真結果證明在相同頻譜利用率的情況下，利用Toeplitz空時碼、以及重疊Alamouti碼等性能較差。
發明內容
本發明實施方式提供空時/空頻碼構造方法、發射方法及裝置，不但能夠在線性接收機條件下獲得全分集，而且，可在相同頻譜利用率的情況下，改善誤比特率，并取得較好的性能與碼率的折衷。
本發明實施方式提供的空時/空頻碼構造方法，包括被劃分為K組的至少兩個發射天線，被劃分為K’組的信息符號，所述方法包括步驟 針對所述每組信息符號根據發射天線組中發射天線數量構造Toeplitz矩陣； 將基于K和K’的正交空時分組碼矩陣中的各非零元素替換為所述Toeplitz矩陣，并在所述正交空時分組碼矩陣包括零元素時，將所述零元素替換為相應維度的零矩陣。
本發明實施方式還提供一種基于空時/空頻碼的發射方法，包括步驟 獲取需要發射的信息符號； 根據空時/空頻碼矩陣發射所述信息符號； 所述空時/空頻碼矩陣可以被劃分為至少兩個子矩陣，所述至少兩個子矩陣包括至少兩個Toeplitz矩陣，或者包括Toeplitz矩陣和至少一個零矩陣，所述各Toeplitz矩陣分別對應于給定的正交空時分組碼矩陣中的各非零元素，在所述正交空時分組碼矩陣包括零元素時，所述零矩陣對應所述正交空時分組碼矩陣中的零元素。
本發明實施方式還提供一種發射裝置，所述裝置包括 獲取模塊，用于獲取需要發射的信息符號； 發射模塊，用于根據空時/空頻碼矩陣發射所述獲取模塊獲取到的需要發射的信息符號；所述空時/空頻碼矩陣可以被劃分為至少兩個子矩陣，所述至少兩個子矩陣包括至少兩個Toeplitz矩陣，或者包括Toeplitz矩陣和至少一個零矩陣，所述各Toeplitz矩陣分別對應于給定的正交空時分組碼矩陣中的各非零元素，在所述正交空時分組碼矩陣包括零元素時，所述零矩陣對應所述正交空時分組碼矩陣中的零元素。
本發明實施方式還提供一種基站，所述基站包括 獲取模塊，用于獲取需要發射的信息符號； 發射模塊，用于根據空時/空頻碼矩陣發射所述獲取模塊獲取到的需要發射的信息符號；所述空時/空頻碼矩陣可以被劃分為至少兩個子矩陣，所述至少兩個子矩陣包括至少兩個Toeplitz矩陣，或者包括Toeplitz矩陣和至少一個零矩陣，所述各Toeplitz矩陣分別對應于給定的正交空時分組碼矩陣中的各非零元素，在所述正交空時分組碼矩陣包括零元素時，所述零矩陣對應所述正交空時分組碼矩陣中的零元素。
本發明實施方式還提供一種移動終端，所述移動終端包括 獲取模塊，用于獲取需要發射的信息符號； 發射模塊，用于根據空時/空頻碼矩陣發射所述獲取模塊獲取到的需要發射的信息符號；所述空時/空頻碼矩陣可以被劃分為至少兩個子矩陣，所述至少兩個子矩陣包括至少兩個Toeplitz矩陣，或者包括Toeplitz矩陣和至少一個零矩陣，所述Toeplitz矩陣分別對應于給定的正交空時分組碼矩陣中的各非零元素，在所述正交空時分組碼矩陣包括零元素時，所述零矩陣對應所述正交空時分組碼矩陣中的零元素。
通過上述技術方案的描述可知，本發明實施例針對各組信息符號均建立了Toeplitz矩陣，并將各Toeplitz矩陣作為正交空時分組碼矩陣中的元素、利用建立正交空時分組碼矩陣的過程構造出具有組正交特性的空時/空頻碼矩陣；利用本發明實施例的具有組正交特性的空時/空頻碼矩陣不但能夠實現在線性接收機條件下獲得全分集，而且通過仿真結果能夠證明在相同頻譜利用率的情況下，相對于Toeplitz空時碼、以及重疊Alamouti碼等，本發明實施例構造的具有組正交特性的空時/空頻碼矩陣有效改善了誤比特率，并能夠取得較好的性能與碼率的折衷。
圖1是本發明實施方式的空時/空頻碼構造方法流程示意圖； 圖2是本發明實施方式的仿真結果示意圖一； 圖3是本發明實施方式的仿真結果示意圖二； 圖4是本發明實施方式的發射裝置示意圖； 圖5是本發明實施方式的基站示意圖； 圖6是本發明實施方式的移動終端示意圖。
具體實施例方式 下面結合附圖1對本發明空時/空頻碼構造方法的一個具體實施例進行說明。
在圖1中，步驟1、將多個發射天線劃分為K組。這里的多個發射天線可以是發射裝置的所有發射天線，也可以是發射裝置的部分發射天線。
在將多個發射天線劃分為K組過程中，可以盡可能的均勻劃分，即可以根據組間發射天線數量差異最小原則將多個發射天線劃分為K組。當然，上述組間發射天線數量差異最小原則也可為組間發射天線數量差異較小原則。
將多個發射天線劃分為K組的一個具體的例子為 發射天線的數量為Nt，將Nt個發射天線劃分為K組可表示為
公式(1) 上述公式(1)可以記作
上述公式(1)明確表示出應將Nt個發射天線盡可能的均勻劃分為K組。盡可能的均勻劃分即如果Nt是K的整數倍，則每組發射天線的數量應相同；如果Nt不是K的整數倍，則在將發射天線分組時可以使各組發射天線的個數差異盡可能的小。
步驟2、將預定個數的信息符號劃分為K’組，并針對每組信息符號均根據發射天線組中發射天線數量構造Toeplitz矩陣。例如，本步驟構造的每個Toeplitz矩陣均具有nk列或nk行，其中的nk為第k組發射天線所包含的發射天線數量，k的取值范圍可以為從1到K。
本步驟中的K’可以與K取值相同，也可以與K取值不相同。
本步驟涉及Toeplitz矩陣，該Toeplitz矩陣的一個具體例子為 對于長度為p的非零向量V＝[v1，v2，...，vp]T，Toeplitz矩陣為r×l的矩陣T(v，r，l)
其中r＝p+l-1，[v1，v2.......vp]T表示信息符號的向量。
步驟2的一個具體實現例子為 將L個信息符號均勻地分割成K’組，如果L是K’的整數倍，則每組包括L/K’個信息符號；如果L不是K’的整數倍，則可以在L個信息符號中增加一定數量的零符號，以使L與增加的零符號的數量之和為K’的整數倍。上述零符號可以增加在原信息符號的尾部。
需要說明的是，在原信息符號中增加零符號的情況下，可以將L的取值調整為原信息符號的數量與增加的零符號的數量之和，即L的取值為增加了零符號之后的信息符號的數量。當然，本發明實施例也可以采用組間信息符號數量差異最小原則對信息符號進行分組。不失一般性，假定下述公式中的L為K’的整數倍。
K’組信息符號可以表示為如下形式 公式(2) 針對每組信息符號構造的具有nk列的Toeplitz矩陣可以表示為 Sr，k(i)和
且公式(3) 公式(3)中r＝L/K′+n1-1，i＝1，2，...，K′，k＝1，2，...，K，L為信息符號的數量，si為第i組信息符號的符號向量，
為符號向量si逆序后得到的符號向量。
由于具有nk行的Toeplitz矩陣可以通過具有nk列的Toeplitz矩陣變換獲得，因此，這里不再對具有nk行的Toeplitz矩陣進行詳細說明。
步驟3、將上述各Toeplitz矩陣作為正交空時分組碼矩陣中的相應元素，并在正交空時分組碼矩陣中包括零元素的情況下，用相應維度的零矩陣作為正交空時分組碼矩陣中的零元素，得到本發明實施例的空時/空頻碼矩陣X(s)。也就是說，在正交空時分組碼矩陣包括零元素的情況下，應利用各Toeplitz矩陣和至少一個相應維度的零矩陣構造本發明實施例的空時/空頻碼矩陣X(s)，其中零矩陣的數量取決于正交空時分組碼矩陣中零元素的數量；在正交空時分組碼矩陣不包括零元素的情況下，應利用各Toeplitz矩陣構造本發明實施例的空時/空頻碼矩陣X(s)。
所謂的相應維度的零矩陣即與左/右相鄰的Toeplitz矩陣具有相同行數、與上/下相鄰的Toeplitz矩陣具有相同列數的零矩陣。
由于Toeplitz矩陣作為正交空時分組碼矩陣中的元素，因此，本發明實施例中的各Toeplitz矩陣可以稱為元素子矩陣。
構造本發明實施例的空時/空頻碼矩陣X(s)的一個例子為將上述各Toeplitz矩陣作為OSTBC的OK′，K矩陣中的元素，將上述各零矩陣作為OSTBC的OK′，K矩陣中的零元素，從而得到本發明實施例的空時/空頻碼矩陣X(s)。
構造本發明實施例的空時/空頻碼矩陣X(s)的一個例子的具體實現過程為利用上述Sr，k(i)來替換OSTBC的OK′K矩陣中的信息符號向量si，利用
來替換OSTBC的OK′，K中的信息符號向量si*(
表示
的每個元素取復共軛所得的矩陣)，利用相應維度的零矩陣來替換OSTBC的OK′，K矩陣中的零元素，從而最終得到的空時/空頻碼矩陣X(s)可以表示為
在K＝3、且K’＝3的情況下，最終構造出的空時/空頻碼矩陣X(s)的一個具體的例子為
其中，Nt為發射天線數，
在本步驟中需要說明的是，本發明實施例是利用了現有正交空時分組碼矩陣來構造空時/空頻碼矩陣X(s)，正交空時分組碼矩陣有多種形式，例如，
等等。上述
中的列對應發射天線，行對應時間或頻率。
另外，在有些文獻中，正交空時分組碼矩陣沒有采用OK′，K的表示方式來表示，例如，有些文獻中記載的正交空時分組碼矩陣為 以及 等等。
需要特別說明的是，所有的正交空時分組碼矩陣均可以采用OK′，K形式表示出來，例如，
可以表示為O4，3(其中的4表示K’的取值，3表示K的取值)。也就是說，在本發明實施例中，可以分別利用各種不同的正交空時分組碼矩陣來構造具有組正交特性的空時/空頻碼矩陣X(s)。
下面以K＝3、K’＝3、發射天線數量Nt＝6、以及需要發射的信息符號數量L＝6為例，對本發明實施例的空時/空頻碼構造方法進行說明。
將6個發射天線分為3組，每組均具有2個發射天線，即每組均具有2個元素；6個獨立的信息符號為s＝[s1，s2，s3，s4，s5，s6]T，這6個信息符號分為3組，每組信息符號的符號向量分別為s1＝[s1，s2]T、s2＝[s3，s4]T、以及s3＝[s5，s6]T。由上述s1、s2、以及s3可得
以及
由于r＝L/K’+n1-1，因此，r＝3。
針對每組信息符號構造出的Toeplitz矩陣分別為 根據可獲得 從而根據
和
利用
構造出的空時/空頻碼矩陣
為 需要說明的是，上述舉例說明的空時/空頻碼矩陣X(s)是以具有nk列的Toeplitz矩陣為例進行說明的，對于具有nk行的Toeplitz矩陣，可以對上述空時/空頻碼矩陣X(s)進行變換獲得，因此，這里不再對與具有nk行的Toeplitz矩陣對應的空時/空頻碼矩陣X(s)進行詳細說明。
附圖2和附圖3表示出針對重疊Alamouti碼、Toeplitz空時碼和本發明實施例的空時碼的誤比特率仿真結果。
在發射天線數量為5、且頻譜效率(即頻譜利用率)為2.75bps/Hz的情況下，針對重疊Alamouti碼、Toeplitz空時碼和本發明實施例的空時碼的誤比特率仿真結果如附圖2所示。
圖2中，水平軸表示SNR(信噪比)，垂直軸表示誤比特率；帶圓圈的虛線代表L＝44、碼率R＝11/12、8QAM(正交幅度調制)、且采用ZF接收機情況下的Toeplitz空時碼的誤比特率曲線；帶圓圈的實線代表L＝44、R＝11/12、8QAM、線性MMSE接收機情況下的Toeplitz空時碼的誤比特率曲線；帶方塊的虛線代表L＝44、R＝11/12、8QAM、且采用ZF接收機情況下的重疊Alamouti碼的誤比特率曲線；帶方塊的實線代表L＝44、R＝11/12、8QAM、線性MMSE接收機情況下的重疊Alamouti碼的誤比特率曲線；帶五角星的虛線代表L＝33、R＝11/16、8QAM、且采用ZF接收機情況下的本發明實施例的空時/空頻碼的誤比特率曲線；帶五角星的實線代表L＝33、R＝11/16、8QAM、線性MMSE接收機情況下的本發明實施例的空時/空頻碼的誤比特率曲線。
從圖2示出的6條曲線可明顯得出在發射天線數量為5、且頻譜效率為2.75bps/Hz的情況下，本發明實施例的空時/空頻碼的誤比特率低于重疊Alamouti碼和Toeplitz空時碼的誤比特率。
在發射天線數量為6、且頻譜效率為2.75bps/Hz的情況下，針對重疊Alamouti碼、Toeplitz空時碼和本發明實施例的空時/空頻碼的誤比特率仿真結果如圖3所示。
圖3中，水平軸表示SNR，垂直軸表示誤比特率；帶圓圈的虛線代表L＝44、R＝11/12、8QAM、且采用ZF接收機情況下的Toeplitz空時碼的誤比特率曲線；帶圓圈的實線代表L＝44、R＝11/12、8QAM、且采用線性MMSE接收機情況下的Toeplitz空時碼的誤比特率曲線；帶方塊的虛線代表L＝44、R＝11/12、8QAM、且采用ZF接收機情況下的重疊Alamouti碼的誤比特率曲線；帶方塊的實線代表L＝44、R＝11/12、8QAM、且采用線性MMSE接收機情況下的重疊Alamouti碼的誤比特率曲線；帶五角星的虛線代表L＝33、R＝11/16、16QAM、且采用ZF接收機情況下的本發明實施例的空時/空頻碼的誤比特率曲線；帶五角星的實線代表L＝33、R＝11/16、16QAM、且采用線性MMSE接收機情況下的本發明實施例的空時/空頻碼的誤比特率曲線。
從圖3示出的6條曲線可明顯得出在發射天線數量為6、且頻譜效率為2.75bps/Hz的情況下，本發明實施例的空時碼的誤比特率低于重疊Alamouti碼和Toeplitz空時碼的誤比特率。
上述仿真結果明確表示出在發射天線數量大于4的情況下，利用本發明實施例構造出的空時/空頻碼矩陣能夠改善誤比特率。
由于K’值的增大會增加等效信道矩陣的正交性，從而減少干擾，因此，性能會隨之增強；但是，K’值的增大會導致K值的增大，從而導致碼率隨之降低；另一方面，當K值減小時，等效信道矩陣的正交性會隨之減小，從而增加了干擾，因此，性能會隨之降低，但是碼率會隨之增加；由此可知，選擇合適的K和K’，能夠實現碼率和性能的較好折衷。上述仿真結果證明在K＝3的情況下，利用本發明實施例構造出的空時/空頻碼矩陣能夠取得較好的碼率與性能的折衷。
在成功構造出本發明實施例的具有組正交特性的空時/空頻碼矩陣X(s)后，發射裝置基于該空時/空頻碼矩陣X(s)進行后續的發射處理操作。發射裝置可以采用現有的多種發射處理操作、在上述空時/空頻碼矩陣X(s)的基礎上實現信息符號的發射，發射處理操作的具體實現過程在此不再一一詳細說明。
在本發明實施例中，接收信號可以表示為 公式(4) 在公式(4)中，X(s)是發射裝置采用的空時/空頻碼矩陣，且X(s)是T×Nt的復矩陣；Y是接收信號矩陣，且Y是T×Nr的復矩陣；SNR為信噪比。
上述公式(4)可以變更為等效信道模型的形式，即變更為
公式(5) 在公式(5)中，s是L維的發射符號向量，
為相應的等效信道，且
為TNr×L的復矩陣；y為TNr維的接收信號向量；SNR為信噪比。
本發明實施例中的空時/空頻碼的等效信道矩陣具有組正交特性。
采用ZF接收機進行信號檢測的一個具體的例子為針對第i組信息符號si，ZF接收機可以采用下述公式(6)進行信號檢測
公式(6) 公式(6)中，
是等效信道矩陣和第i組信息符號si的相應列所組成的元素子矩陣。
下面對本發明實施例的發射方法進行說明。
步驟1、獲取需要發射的L個信息符號。
如果獲取到的L個信息符號是K’的整數倍，則將L個信息符號均勻地分割成K’組，每組包括L/K’個信息符號；如果獲取到的L個信息符號不是K’的整數倍，則在L個信息符號中增加一定數量的零符號，以使L與增加的零符號的數量之和為K’的整數倍。上述零符號可以增加在需要發射的信息符號的尾部。
步驟2、根據本發明實施例的空時/空頻碼矩陣發射上述獲取到的信息符號。
例如，在6個發射天線被分為3組、每組均具有2個發射天線，獲取到的6個獨立的信息符號為[s1，s2，s3，s4，s5，s6]T、且這6個信息符號被分為3組，每組信息符號的符號向量分別為s1＝[s1，s2]T、s2＝[s3，s4]T、以及s3＝[s5，s6]T的情況下，根據如下矩陣發射上述獲取到的6個信息符號 上述本發明實施例的空時/空頻碼矩陣是和
存在對應關系的，兩者之間的對應關系為上述本發明實施例的矩陣可以被劃分為9個子矩陣(即包括了9個子矩陣)，這9個子矩陣中包括有6個Toeplitz矩陣和3個相應維度的零矩陣，上述6個Toeplitz矩陣分別為 上述6個Toeplitz矩陣分別對應
中相應的元素，3個零矩陣分別對應
中的零元素。
由此可知，本發明實施例發射信息符號采用的空時/空頻碼矩陣具有的特征的一個具體的例子為 本發明實施例的空時/空頻碼矩陣包括有多個子矩陣(即可以被劃分為多個子矩陣)，這多個子矩陣中包括多個Toeplitz矩陣和多個零矩陣，上述多個Toeplitz矩陣和多個零矩陣與正交空時分組碼矩陣中的各元素存在一一對應的關系，各個Toeplitz矩陣與正交空時分組碼矩陣中的各非零元素存在一一對應的關系，各個零矩陣與正交空時分組碼矩陣中的各零元素存在一一對應的關系。所述正交空時分組碼矩陣為基于K和K’的正交空時分組碼矩陣，K為多個發射天線被劃分的組數，K’為所述信息符號被劃分的組數。上述多個Toeplitz矩陣均是根據發射天線組中發射天線數量構造的。需要特別說明的是，本發明實施例的空時/空頻碼矩陣被劃分出的子矩陣中可以不包括零矩陣，即在正交空時分組碼矩陣中不包括零元素的情況下，本發明實施例的空時/空頻碼矩陣被劃分出的子矩陣中不包括零矩陣。
設定Toeplitz矩陣的列數與發射天線組中發射天線數量對應，則具有nk列的Toeplitz矩陣可以表示為Sr，k(i)和
且
其中r＝L/K′+n1-1，i＝1，2，...，K′，k＝1，2，...，K，L為信息符號的數量，si為第i組信息符號的符號向量，
為符號向量si逆序后得到的符號向量；上述Sr，k(i)對應OSTBC的OK′，K矩陣中的信息符號向量si，
對應OSTBC的OK′，K矩陣中的信息符號向量si*，
表示
的每個元素取復共軛所得的矩陣。在OSTBC的OK′，K矩陣包括零元素的情況下，相應維度的零矩陣對應OSTBC的OK′，K矩陣中的零元素。
利用本發明實施例的空時/空頻碼、可以采用現有的多種發射處理操作實現信息符號的發射，在此不再一一詳細說明。
從上述各實施例的描述可知利用本發明實施例構造的具有組正交特性的空時/空頻碼矩陣不但能夠實現在線性接收機條件下獲得全分集；而且通過仿真結果能夠證明在發射天線數量大于4、且在相同頻譜利用率的情況下，相對于Toeplitz空時碼、以及重疊Alamouti碼等，本發明實施例構造的具有組正交特性的空時/空頻碼有效改善了誤比特率。另外，本發明實施例中的空時/空頻碼的等效信道矩陣也具有組正交特性，等效信道矩陣的組正交特性可以使譯碼復雜度從O(L3)降低到O(K′(L/K′)3)，從而大大降低了譯碼復雜度，最終在性能和碼率之間獲得較好的折衷。
通過以上的實施方式的描述，本領域的技術人員可以清楚地了解到本發明可借助軟件加必需的硬件平臺的方式來實現，當然也可以全部通過硬件來實施，但很多情況下前者是更佳的實施方式。基于這樣的理解，本發明的技術方案對背景技術做出貢獻的全部或者部分可以以軟件產品的形式體現出來，該計算機軟件產品可以存儲在存儲介質中，如ROM/RAM、磁碟、光盤等，包括若干指令用以使得一臺計算機設備(可以是個人計算機，服務器，或者網絡設備等)執行本發明各個實施例或者實施例的某些部分所述的方法。
下面結合附圖4對本發明實施例的發射裝置進行說明。
圖4中的發射裝置包括獲取模塊400和發射模塊410。
獲取模塊400獲取需要發射的信息符號。獲取模塊400應獲取預定個數L的信息符號，在獲取到的信息符號不為K’的整數倍時，獲取模塊400應在信息符號后面添加零符號，使獲取到的信息符號和零符號的總數量為K’的整數倍，即L應該為K’的整數倍。
發射模塊410根據空時/空頻碼矩陣對獲取模塊400獲取到的需要發射的信息符號進行發射處理。發射模塊410采用的空時/空頻碼矩陣應具有如下特點包括有多個子矩陣(即可以被劃分為多個子矩陣)，多個子矩陣中包括多個Toeplitz矩陣和至少一個零矩陣，上述多個子矩陣中也可以不包括零矩陣。上述多個子矩陣與正交空時分組碼矩陣中的各元素存在一一對應的關系，上述一一對應的關系可以為各個Toeplitz矩陣與正交空時分組碼矩陣中的各非零元素存在一一對應的關系，在正交空時分組碼矩陣中包括零元素時，各個零矩陣與正交空時分組碼矩陣中的各零元素存在一一對應的關系，其中零矩陣的數量與零元素的數量相同。上述正交空時分組碼矩陣為基于K和K’的正交空時分組碼矩陣，K為多個發射天線被劃分的組數，K’為所述信息符號被劃分的組數。上述多個Toeplitz矩陣均是根據發射天線組中發射天線數量構造的。發射模塊410采用的空時/空頻碼矩陣應具有的具體特點如上述方法實施例中的描述，在此不再重復說明。
下面結合附圖5對本發明實施例的基站進行說明。
圖5中的基站包括獲取模塊500和發射模塊510。
獲取模塊500獲取需要發射的信息符號。獲取模塊500應獲取預定個數L的信息符號，在獲取到的信息符號不為K’的整數倍時，獲取模塊500應在信息符號后面添加零符號，使獲取到的信息符號和零符號的總數量為K’的整數倍，即L應該為K’的整數倍。
發射模塊510根據空時/空頻碼矩陣對獲取模塊500獲取到的需要發射的信息符號進行發射處理。發射模塊510采用的空時/空頻碼矩陣應具有如下特點包括有多個子矩陣(即可以被劃分為多個子矩陣)，多個子矩陣中包括多個Toeplitz矩陣和至少一個零矩陣，上述多個子矩陣中也可以不包括零矩陣。上述多個子矩陣與正交空時分組碼矩陣中的各元素存在一一對應的關系，上述一一對應的關系可以為各個Toeplitz矩陣與正交空時分組碼矩陣中的各非零元素存在一一對應的關系，在正交空時分組碼矩陣中包括零元素時，各個零矩陣與正交空時分組碼矩陣中的各零元素存在一一對應的關系，其中零矩陣的數量與零元素的數量相同。上述正交空時分組碼矩陣為基于K和K’的正交空時分組碼矩陣，K為多個發射天線被劃分的組數，K’為所述信息符號被劃分的組數。上述多個Toeplitz矩陣均是根據發射天線組中發射天線數量構造的。發射模塊410采用的空時/空頻碼矩陣應具有的具體特點如上述方法實施例中的描述，在此不再重復說明。
下面結合附圖6對本發明實施例的移動終端進行說明。
圖6中的移動終端包括獲取模塊600和發射模塊610。
獲取模塊600獲取需要發射的信息符號。獲取模塊600應獲取預定個數L的信息符號，在獲取到的信息符號不為K’的整數倍時，獲取模塊600應在信息符號后面添加零符號，使獲取到的信息符號和零符號的總數量為K’的整數倍，即L應該為K’的整數倍。
發射模塊610根據空時/空頻碼矩陣對獲取模塊600獲取到的需要發射的信息符號進行發射處理。發射模塊610采用的空時/空頻碼矩陣應具有如下特點包括有多個子矩陣(即可以被劃分為多個子矩陣)，多個子矩陣中包括多個Toeplitz矩陣和至少一個零矩陣，上述多個子矩陣中也可以不包括零矩陣。上述多個子矩陣與正交空時分組碼矩陣中的各元素存在一一對應的關系，上述一一對應的關系可以為各個Toeplitz矩陣與正交空時分組碼矩陣中的各非零元素存在一一對應的關系，在正交空時分組碼矩陣中包括零元素時，各個零矩陣與正交空時分組碼矩陣中的各零元素存在一一對應的關系，其中零矩陣的數量與零元素的數量相同。上述正交空時分組碼矩陣為基于K和K’的正交空時分組碼矩陣，K為多個發射天線被劃分的組數，K’為所述信息符號被劃分的組數。上述多個Toeplitz矩陣均是根據發射天線組中發射天線數量構造的。發射模塊410采用的空時/空頻碼矩陣應具有的具體特點如上述方法實施例中的描述，在此不再重復說明。
雖然通過實施例描繪了本發明，本領域普通技術人員知道，本發明有許多變形和變化而不脫離本發明的精神，本發明的申請文件的權利要求包括這些變形和變化。
權利要求
1.一種空時/空頻碼構造方法，其特征在于，包括被劃分為K組的至少兩個發射天線，被劃分為K’組的信息符號，所述方法包括步驟
針對所述每組信息符號根據發射天線組中發射天線數量構造Toeplitz矩陣；
將基于K和K’的正交空時分組碼矩陣中的各非零元素替換為所述Toeplitz矩陣，并在所述正交空時分組碼矩陣包括零元素時，將所述零元素替換為相應維度的零矩陣。
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述針對所述每組信息符號根據發射天線組中發射天線數量構造Toeplitz矩陣包括
利用每組信息符號的符號向量構造具有nk列的Toeplitz矩陣，所述Toeplitz矩陣為
和
其中r＝L/K′+n1-1，i＝1，2，...，K′，k＝1，2，...，K，L為信息符號的數量，si為第i組信息符號的符號向量，
為符號向量si逆序后得到的符號向量，nk為第k組發射天線的數量。
3.如權利要求2所述的方法，其特征在于，所述將基于K和K’的正交空時分組碼矩陣中的各非零元素替換為所述Toeplitz矩陣包括
將所述Sr，k(i)作為正交空時分組碼OK′，K矩陣中的信息符號si，將所述
作為正交空時分組碼OK′，K矩陣中的信息符號si*；其中
表示
的每個元素取復共軛所得的矩陣。
4.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述至少兩個發射天線是根據組間發射天線數量差異最小原則被劃分為K組。
5.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述K取值為3。
6.一種基于空時/空頻碼的發射方法，其特征在于，包括步驟
獲取需要發射的信息符號；
根據空時/空頻碼矩陣發射所述信息符號；
所述空時/空頻碼矩陣可以被劃分為至少兩個子矩陣，所述至少兩個子矩陣包括至少兩個Toeplitz矩陣，或者包括Toeplitz矩陣和至少一個零矩陣，所述各Toeplitz矩陣分別對應于給定的正交空時分組碼矩陣中的各非零元素，在所述正交空時分組碼矩陣包括零元素時，所述零矩陣對應所述正交空時分組碼矩陣中的零元素。
7.如權利要求6所述的方法，其特征在于
所述給定的正交空時分組碼矩陣為基于K和K’的正交空時分組碼矩陣，所述K為至少兩個發射天線被劃分的組數，所述K’為所述信息符號被劃分的組數；
所述Toeplitz矩陣是根據發射天線組中發射天線數量構造的。
8.如權利要求6所述的方法，其特征在于
Toeplitz矩陣Sr，k(i)對應正交空時分組碼OK′，K矩陣中的信息符號si，Toeplitz矩陣
對應正交空時分組碼OK′，K矩陣中的信息符號si*；
所述
和
表示
的每個元素取復共軛所得的矩陣；
其中r＝L/K′+n1-1，i＝1，2，...，K′，k＝1，2，...，K，L為信息符號的數量，si為第i組信息符號的符號向量，
為符號向量si逆序后得到的符號向量。
9.如權利要求6所述的方法，其特征在于
在需要發射的信息符號的數量為K’的整數倍時，所述需要發射的信息符號被均勻的劃分為K’組；
在需要發射的信息符號的數量不為K’的整數倍時，向所述需要發射的信息符號中添加零符號，添加零符號之后的信息符號的數量為K’的整數倍，添加了零符號之后的信息符號被均勻的劃分為K’組。
10.一種發射裝置，其特征在于，所述裝置包括
獲取模塊，用于獲取需要發射的信息符號；
發射模塊，用于根據空時/空頻碼矩陣發射所述獲取模塊獲取到的需要發射的信息符號；所述空時/空頻碼矩陣可以被劃分為至少兩個子矩陣，所述至少兩個子矩陣包括至少兩個Toeplitz矩陣，或者包括Toeplitz矩陣和至少一個零矩陣，所述各Toeplitz矩陣分別對應于給定的正交空時分組碼矩陣中的各非零元素，在所述正交空時分組碼矩陣包括零元素時，所述零矩陣對應所述正交空時分組碼矩陣中的零元素。
11.如權利要求10所述的發射裝置，其特征在于
所述給定的正交空時分組碼矩陣為基于K和K’的正交空時分組碼矩陣，所述K為至少兩個發射天線被劃分的組數，所述K’為所述信息符號被劃分的組數；
所述Toeplitz矩陣是根據發射天線組中發射天線數量構造的。
12.如權利要求10所述的裝置，其特征在于
Toeplitz矩陣Sr，k(i)對應正交空時分組碼OK′，K矩陣中的信息符號si，Toeplitz矩陣
對應正交空時分組碼OK′，K矩陣中的信息符號si*；
所述
和
表示
的每個元素取復共軛所得的矩陣；
其中r＝L/K′+n1-1，i＝1，2，...，K′，k＝1，2，...，K，L為信息符號的數量，si為第i組信息符號的符號向量，
為符號向量si逆序后得到的符號向量。
13.一種基站，其特征在于，所述基站包括
獲取模塊，用于獲取需要發射的信息符號；
發射模塊，用于根據空時/空頻碼矩陣發射所述獲取模塊獲取到的需要發射的信息符號；所述空時/空頻碼矩陣可以被劃分為至少兩個子矩陣，所述至少兩個子矩陣包括至少兩個Toeplitz矩陣，或者包括Toeplitz矩陣和至少一個零矩陣，所述各Toeplitz矩陣分別對應于給定的正交空時分組碼矩陣中的各非零元素，在所述正交空時分組碼矩陣包括零元素時，所述零矩陣對應所述正交空時分組碼矩陣中的零元素。
14.一種移動終端，其特征在于，所述移動終端包括
獲取模塊，用于獲取需要發射的信息符號；
發射模塊，用于根據空時/空頻碼矩陣發射所述獲取模塊獲取到的需要發射的信息符號；所述空時/空頻碼矩陣可以被劃分為至少兩個子矩陣，所述至少兩個子矩陣包括至少兩個Toeplitz矩陣，或者包括Toeplitz矩陣和至少一個零矩陣，所述Toeplitz矩陣分別對應于給定的正交空時分組碼矩陣中的各非零元素，在所述正交空時分組碼矩陣包括零元素時，所述零矩陣對應所述正交空時分組碼矩陣中的零元素。
全文摘要
公開了空時/空頻碼構造方法、發射方法及裝置。屬于無線通訊技術領域。空時/空頻碼構造方法包括被劃分為K組的至少兩個發射天線，被劃分為K’組的信息符號，針對所述每組信息符號根據發射天線組中發射天線數量構造Toeplitz矩陣，將基于K和K’的正交空時分組碼矩陣中的各非零元素替換為所述Toeplitz矩陣，并在所述正交空時分組碼矩陣包括零元素時，將所述零元素替換為相應維度的零矩陣。通過上述方法構造出的空時碼具有組正交特性；利用上述構造出的空時碼能夠有效改善誤比特率，并能夠取得較好的性能與碼率的折衷。
文檔編號H04L1/02GK101729215SQ20081022523
公開日2010年6月9日 申請日期2008年10月28日 優先權日2008年10月28日
發明者夏香根, 李斌, 沈暉, 羅毅 申請人:華為技術有限公司