一種基于酉空時碼獲得靈活發射分集的空間調制方法與流程

本發明屬于無線MIMO系統的空間調制
技術領域：
，涉及一種基于酉空時碼獲得靈活發射分集的空間調制方法。
背景技術：
：空間調制(Spatialmodulation，SM)的概念由Mesleh首次提出。空間調制的基本思想是將信息比特流分成兩個部分，一部分是在信號域中從信號星座圖中選擇一個星座點符號，另一部分是在空間域中選擇一個空間星座點。在每個發送時隙中，從總的天線選出一根天線激活，因此只需要一個射頻鏈路，從而避免了接收機處的信道間干擾(Inter-channelInterference，ICI)和嚴格的同步要求。已有文獻表明，空間調制技術的性能優于傳統的MIMO技術，例如BLAST。然而，盡管原始的空間調制技術與傳統的MIMO技術相比具有優勢，卻沒有任何的發射分集。為了在空間調制中獲得發射分集，研究者們提出了大量的SM方案。DiRenzo等人在發送端利用時間正交成型濾波器，在單個射頻鏈路的情況下，可以獲得兩階的發射分集。Basar等人提出了以Alamouti碼作為核心碼的空時分組碼空間調制(STBC-SM)方案，因為Alamouti碼的分集性和正交性，STBC-SM方案具有兩階的發送分集，且有較低的譯碼復雜度。為了提高STBC-SM方案的頻譜效率，李曉峰提出了一種基于循環結構的STBC-SM方案——STBC-CSM方案，該方案具有更高速率并且能獲得兩階的發送分集。Minh-Tuan等人在STBC-SM方案中引入空間星座矩陣，提出一種適用于4根和6根發送天線的高速STBC-CM的方案，稱為H-STBC-SM方案。基于空間星座矩陣的概念，Le等人提出了針對發送天線數目為偶數且大于3的空間調制正交空時分組碼方案(SM-OSTBC)，它的發送碼字是由空間星座矩陣與Alamouti碼相乘得到。由于SM-OSTBC方案只能用于天線數目大于或等于4的缺陷，王磊提出一個對角空時碼空間調制(SM-DC)方案，SM-DC對于總的發送天線數目為4時，可以激活4以內的任意天線數。SM-DC方案利用對角碼作為空時分組碼的核心碼，利用空間星座矩陣激活天線，能獲得兩階的發射分集。綜上所述，幾乎所有可以獲得分集的空時碼空間調制方案都需要多根發送天線。然而，使用多根發送天線，也就意味著原始SM技術中的無信道間干擾和無同步的優勢不復存在，獲得分集的同時卻帶來了不利條件。現有的將SM與空時碼結合的大部分研究通常具有以下特征：a)獲得兩階發射分集；b)都是假設總的發送天線數目為偶數；c)需要多根發送天線。從以上特征可以看出，這些特征是現有的SM與空時碼集合方案的一個約束。如何去掉這些約束，設計一個發射分集靈活的，對任意發射天線數目與單個射頻鏈路均能使用的方案，是值得研究的問題。技術實現要素：本發明的目的在于克服上述現有技術的缺點，提供了一種基于酉空時碼獲得靈活發射分集的空間調制方法，該方法能夠靈活獲得發射分集，且能夠對任意天線數目及單個射頻鏈路使用。為達到上述目的，本發明所述的基于酉空時碼獲得靈活發射分集的空間調制方法，在每一次信息的發送時，將比特序列分為兩部分，其中，第一部分比特用于選擇Unitary碼，第二部分比特用于選擇空間星座矩陣，整個比特序列在M個連續時隙上發送，第一部分比特從循環信號星座集合v＝{V0,…,VL-1}中選出Unitary碼Vl，其中，Vl＝diag{x1,…,xm,…,xM}，u1,…,uM∈{0,1,…,L-1}，Unitary碼的總數目Ru為Unitary碼的比特速率；令Nt×M維矩陣S為空間調制矩陣，該空間調制矩陣中的元素代表在M個連續時隙中天線的激活狀態，則天線發送的空時碼字X為：X＝SVl(6)通過增加Unitary碼的數目和空間調制矩陣的數目來增加發送的碼字數目，其中，空間調制矩陣數目的增加通過循環激活天線陣中的天線來實現，循環激活天線陣列中的天線的具體操作包括以下步驟：1)定義Nt×M維空間調制矩陣基Sk及Nt×Nt維的右移矩陣R；2)通過空間調制矩陣基Sk及右移矩陣R形成Nt-1個空間調制矩陣RlSk，其中，l＝{1,2,…,Nt-1}，再基于所述空間調制矩陣RlSk產生第k個發送碼字集合χk，其中，χk={Rq-1SkVl}q=1Nt={Ck,q}q=1Nt---(7)]]>其中，Ck,q為第k個發送碼字集合χk中的第q個碼字；當有K個空間調制矩陣基Sk時，則能夠產生K個發送碼字集合χk，當任一碼字集合中的碼字含有相同的激活天線序號，則刪除該碼字集合；設為所有能獲得期望發射分集的碼字集合總數目，基于酉空時碼計算最優相位旋轉角度θk，保證在時獲得期望的發射分集，并將個碼字集合通過最優相位旋轉角度θk進行相位旋轉，得發送的碼字集合χk為χk={Ck,q}q=1Ntejθk={Xk,q}q=1Nt---(8)]]>其中，Xk,q為第k個發送碼字集合χk中的第q個碼字，得期望發射分集的碼字集合為空間調制矩陣基Sk的形式為：其中，1≤1+p1<1+p1+p2，…，1+p1+...+pM-2<1+p1+...+pM-1≤Nt，當1+p1+...+pM-1>Nt時，則令1+p1+...+pM-1＝Nt，空間調制矩陣基Sk中的1代表該天線被激活，空間調制矩陣基Sk中的0代表該天線未被激活；空間調制矩陣基Sk中每一行都有一個非零元素，因此空間調制矩陣基Sk中有M個1。Nt×Nt維的右移矩陣R為：R=000...1100...0010...0...............00...10---(10)]]>當發射天線個數為4，期望發射分集為2時，基于酉空時碼計算最優相位旋轉角度θk的具體操作為：1a)相干檢測的成對錯誤概率為：P(Xk,q→Xk′,q′)≤12(Πl=1rϵl)-Nr(14σ2)-rNr---(13)]]>其中，Xk,q及Xk′,q′為來自碼本χ的兩個不同的碼字，r為Xk,q-Xk′,q′的秩，l＝1,2,…,r，εl為Δ＝(Xk,q-Xk′,q′)H(Xk,q-Xk′,q′)的非零特征值，則碼字的分集積ζ為：ζ=minXk,q≠Xk′,q′det[(Xk,q-Xk′,q′)H(Xk,q-Xk′,q′)]---(14)]]>當碼字的分集積非零時，則碼字就能獲得滿分集M；設碼字Xk,q和Xk′,q′中的符號分別為xm和ym，m∈{1,2,…,M}，xm和ym來自參數為um的酉空時碼Vl和Vl′，當發射分集M和酉空時碼給定時，碼字的分集積是激活的天線序號和相位旋轉角度的函數；2)當碼字Xk,q和Xk′,q′沒有共同的激活天線，則編碼積為固定常數，酉空時碼的能量為1，此時碼字的分集積ζ(1)為ζ(1)=minXk,q≠Xk′,q′det[(Xk,q-Xk′,q′)H(Xk,q-Xk′,q′)]=minXk,q≠Xk′,q′{(|x1|2+|y1|2)(|x2|2+|y2|2)}=4---(15)]]>當碼字Xk,q和Xk′,q′來自相同的碼字集合時，則碼字的分集積ζ(2.1)為：當碼字Xk,q和Xk′,q′來自于不同的碼字集合，且符號x1和y1來自于同一根激活天線時，則碼字的分集積ζ(2.2.1)為：ζ(2.2.1)=minXk,q≠Xk′,q′det[(Xk,q-Xk′,q′)H(Xk,q-Xk′,q′)]=min2.2.1{|x1ejθ1-y1ejθ2|2(|x2|2+|y2|2)}=min2.2.1{2|x1ejθ1-y1ejθ2|2}---(17)]]>當碼字Xk,q和Xk′,q′來自于不同的碼字集合，且符號x2和y2來自于同一根激活天線時，則碼字的分集積ζ(2.2.2)為：ζ(2.2.2)=minXk,q≠Xk′,q′det[(Xk,q-Xk′,q′)H(Xk,q-Xk′,q′)]=mincase2.2.2{|x2ejθ1-y2ejθ2|2(|x1|2+|y1|2)}=mincase2.2.2{2|x2ejθ1-y2ejθ2|2}---(18)]]>當碼字Xk,q和Xk′,q′有兩根相同的激活天線，且Xk,q和Xk′,q′來自于不同的碼字集合時，則碼字的分集積ζ(3)為：ζ(3)=minXk,q≠Xk′,q′det[(Xk,q-Xk′,q′)H(Xk,q-Xk′,q′)]=mincase3{|x1ejθ1x2ejθ1-y1ejθ2y2ejθ2|2}---(19)]]>則最優分集積ζmin的表達式為：ζmin＝min(ζ(2.1),ζ(2.2.1),ζ(2.2.2),ζ(3))(20)尋找最優的角度θi(i＝1,2)，構建優化問題為：(θ^1,θ^2)=argmaxθ1,θ2ζmin---(21)]]>3)根據(14)式通過計算機窮舉搜索的方法得到最優相位旋轉角θk。本發明具有以下有益效果：本發明所述的基于酉空時碼獲得靈活發射分集的空間調制方法在具體操作時，空間調制矩陣數目的增加通過循環激活天線陣中的天線來實現，在具體操作時，刪除碼字集合中含有相同激活天線序號的碼字，適應任意天線數目及單個射頻鏈路，且只在激活一根發射天線的情況下，能夠獲得靈活的發射分集，從而實現循環激活天線陣列中的天線，然后計算最優的相位旋轉角度，再將碼字集合通過最優相位旋轉角度進行相位旋轉，得到發送的碼字集合，再根據發送的碼字集合得到期望發射分集的碼字集合，經仿真驗證，本發明能夠獲得靈活的發射分集，本發明相對于現有技術，在獲得相同發射分集及誤碼率性能的情況下，本發明使用的射頻鏈路更少。進一步，在計算最優旋轉相位角度時，基于酉空時碼為每個發射符號集合設計最優的相位旋轉角度，從而獲得靈活的發射分集。附圖說明圖1為當傳輸速率為3bits/s/Hz時本發明與SM-DC方案的BER性能比較曲線；圖2為當傳輸速率3.5bits/s/Hz、總的發送天線都為4時本發明與SM-DC方案、STBC-CSM方案的BER性能比較曲線；圖3為當傳輸速率4bits/s/Hz、總的發送天線都為5時本發明與STBC-CSM方案的BER性能比較曲線；圖4為在大規模MIMO系統中不同的發送天線數目及分集的條件下本發明的性能曲線。具體實施方式下面結合附圖對本發明做進一步詳細描述：參考圖1，本發明所述的基于酉空時碼獲得靈活發射分集的空間調制方法在UC-SM方案中，酉空時碼和激活的天線都攜帶比特信息，在每一次信息的發送時，將比特序列分為兩部分，其中，第一部分比特用于選擇Unitary碼，第二部分比特用于選擇空間星座矩陣，整個比特序列在M個連續時隙上發送，第一部分比特從循環信號星座集合v＝{V0,…,VL-1}中選出Unitary碼Vl，其中，Vl＝diag{x1,…,xm,…,xM}，u1,…,uM∈{0,1,…,L-1}，Unitary碼的總數目Ru為Unitary碼的比特速率。令Nt×M維矩陣S為空間調制矩陣，該空間調制矩陣中的元素代表在M個連續時隙中天線的激活狀態，則天線發送的空時碼字X為：X＝SVl(11)UC-SM方案的目標是獲得期望的發射分集及最大化頻譜效率，因此UC-SM的碼字設計遵循以下準則：a)碼字的數目盡可能的多，因為碼字多代表著能夠獲得更高的頻譜效率；b)設計出來的碼字能保證期望的分集；c)為了使UC-SM方案的能夠最優，須最大化設計出的碼字分集增益，為增多發送的碼字數目，我們通過增加Unitary碼的數目和空間調制矩陣的數目來增加發送的碼字數目，對于期望的發送分集，酉空時碼數目L的增多意味著酉空時碼的比特速率的提高，空間調制矩陣數目的增加通過循環激活天線陣中的天線來實現，循環激活天線陣列中的天線的具體操作包括以下步驟：1)定義Nt×M維空間調制矩陣基Sk及Nt×Nt維的右移矩陣R，其中，其中，1≤1+p1<1+p1+p2，…，1+p1+...+pM-2<1+p1+...+pM-1≤Nt，當1+p1+...+pM-1>Nt時，則令1+p1+...+pM-1＝Nt，空間調制矩陣基Sk中的1代表該天線被激活，空間調制矩陣基Sk中的0代表該天線未被激活；空間調制矩陣基Sk中每一行都有一個非零元素，因此空間調制矩陣基Sk中有M個1。R=000...1100...0010...0...............00...10---(13)]]>2)通過空間調制矩陣基Sk及右移矩陣R形成Nt-1個空間調制矩陣RlSk，其中，l＝{1,2,…,Nt-1}，再基于所述空間調制矩陣RlSk產生第k個發送碼字集合χk，其中，χk={Rq-1SkVl}q=1Nt={Ck,q}q=1Nt---(14)]]>其中，Ck,q為第k個發送碼字集合χk中的第q個碼字；當有K個空間調制矩陣基Sk時，則能夠產生K個發送碼字集合χk，刪除碼字集合中含有相同激活天線序號的碼字，為了保證獲得期望的發射分集M，將舍棄某個碼字集合中含有相同激活天線序號的碼字，因此設為所有能獲得期望發射分集的碼字集合總數目，基于酉空時碼計算最優相位旋轉角度θk，再在時獲得期望的發射分集，并將個碼字集合通過最優相位旋轉角度θk進行相位旋轉，得發送的碼字集合χk為χk={Ck,q}q=1Ntejθk={Xk,q}q=1Nt---(15)]]>其中Xk,q為第k個發送碼字集合χk中的第q個碼字。則可獲得期望發射分集的碼字集合為在每一次信息發送的過程中，源節點將比特序列分為兩個部分，其中，一部分用于從酉空時碼v中選選取一個酉空時碼字，另一部分比特用于從碼本χ中選出一個碼字，因此本發明的頻譜效率為：其中，表示小于或者等于x的最接近于2的指數的整數。如果選中碼字Xk,q，那么接收者處的接收信號Y為Y＝HXk,q+N(7)其中，Y為接收者的接收信號向量；H為發送者與接收者之間的Nr×Nt維信道向量；N為加性高斯白噪聲，服從均值為0，方差為σ2的分布；假設信道系數服從均值為0方差為1的復高斯分布，且接收者已知信道系數，以下是發送天線為4、發射分集為2的UC-SM設計實例：當發送天線Nt＝4，期望的發射分集M＝2，酉空時碼的碼字可按已有方法生成，碼字的速率為Ru，酉空時碼字為Vl＝diag{x1,x2}，l＝{0,1,…,L-1}(8)其中，為酉空時碼字的總數目。當發送天線Nt＝4，期望的發射分集M＝2時，UC-SM方案有三個空間調制矩陣基：S1=10010000,S2=10000001,S3=10000100---(9)]]>上式(9)中的空間調制矩陣基是按照式(5)規則的生成，然而按照上式中的S3生成的碼字集合χ3，χ3中的R0S3和R2S3有相同的激活天線序號，為了保證分集，將舍棄碼字集合χ3，最終，在該實例中，發送的碼本χ由碼字集合χ1和碼字集合χ2組成，碼本可寫為χ1={x100x20000,00x100x200,0000x100x2,0x20000x10}ejθ1χ2={x1000000x2,0x2x100000,000x2x1000,00000x2x10}ejθ2---(10)]]>相位旋轉角度θ1和θ2是為了保證設計的碼本χ能獲得滿分集M，UC-SM方案的頻譜效率為：其中，nc為空間調制矩陣的總數目。通常來說，當期望的發送分集為2的時候，對于任意的發射天線而言，UC-SM方案的空間調制矩陣的總數目nc為：當發射天線個數為4，期望發射分集為2時，基于酉空時碼計算最優相位旋轉角度θk的具體操作為：1a)相干檢測的成對錯誤概率為：P(Xk,q→Xk′,q′)≤12(Πl=1rϵl)-Nr(14σ2)-rNr---(13)]]>其中，Xk,q及Xk′,q′為來自碼本χ的兩個不同的碼字；r為Xk,q→Xk′,q′的秩；l＝1,2,…,r，εl為Δ＝(Xk,q-Xk′,q′)H(Xk,q-Xk′,q′)的非零特征值，則碼字的分集積ζ為：ζ=minXk,q≠Xk′,q′det[(Xk,q-Xk′,q′)H(Xk,q-Xk′,q′)]---(14)]]>當碼字的分集增益非零時，則碼字就能獲得滿分集M，且碼字的性能取決于碼字的分集增益；設碼字Xk,q和Xk′,q′中的符號分別為xm和ym，m∈{1,2,…,M}，xm和ym來自參數為um的酉空時碼Vl和Vl′，當發射分集M和酉空時碼給定時，碼字的分集增益是激活的天線序號和相位旋轉角度的函數；2)依據激活天線序號和分集增益ζ之間的關系，分為以下幾類進行討論；情況1：當碼字Xk,q和Xk′,q′沒有共同的激活天線，則編碼增益為固定常數，酉空時碼的能量為1，此時碼字的分集積ζ(1)為ζ(1)=minXk,q≠Xk′,q′det[(Xk,q-Xk′,q′)H(Xk,q-Xk′,q′)]=minXk,q≠Xk′,q′{(|x1|2+|y1|2)(|x2|2+|y2|2)}=4---(15)]]>情況2：碼字Xk,q和Xk′,q′有且只有一根共同的激活天線，該情況下可詳細的分為兩個子情況考慮。情況2.1：當碼字Xk,q和Xk′,q′來自相同的碼字集合時，則碼字的分集積ζ(2.1)為：情況2.2：當碼字Xk,q和Xk′,q′來自于不同的碼字集合，且符號x1和y1來自于同一根激活天線時，則碼字的分集積ζ(2.2.1)為：ζ(2.2.1)=minXk,q≠Xk′,q′det[(Xk,q-Xk′,q′)H(Xk,q-Xk′,q′)]=min2.2.1{|x1ejθ1-y1ejθ2|2(|x2|2+|y2|2)}=min2.2.1{2|x1ejθ1-y1ejθ2|2}---(17)]]>當碼字Xk,q和Xk′,q′來自于不同的碼字集合，且符號x2和y2來自于同一根激活天線時，則碼字的分集積ζ(2.2.2)為：ζ(2.2.2)=minXk,q≠Xk′,q′det[(Xk,q-Xk′,q′)H(Xk,q-Xk′,q′)]=mincase2.2.2{|x2ejθ1-y2ejθ2|2(|x1|2+|y1|2)}=mincase2.2.2{2|x2ejθ1-y2ejθ2|2}---(18)]]>情況3：當碼字Xk,q和Xk′,q′有兩根相同的激活天線，且Xk,q和Xk′,q′來自于不同的碼字集合時，則碼字的分集積ζ(3)為：ζ(3)=minXk,q≠Xk′,q′det[(Xk,q-Xk′,q′)H(Xk,q-Xk′,q′)]=mincase3{|x1ejθ1x2ejθ1-y1ejθ2y2ejθ2|2}---(19)]]>則最優分集積ζmin的表達式為：ζmin＝min(ζ(2.1),ζ(2.2.1),ζ(2.2.2),ζ(3))(20)尋找最優的角度θi(i＝1,2)，構建優化問題為：(θ^1,θ^2)=argmaxθ1,θ2ζmin---(21)]]>3)根據(14)式通過計算機窮舉搜索的方法得到最優相位旋轉角θk。對于期望的發射分集M＝2，發送天線的數目Nt＝3,4,5,6，本發明的碼字集合間的最優旋轉角度和相應的分集積在表1給出。通覽整個表1，我們可以看到，在任意的天線數目下，分集積都是大于零的，這就意味著UC-SM方案的碼字能獲得滿發射分集M＝2，隨著發送天線數目的增多，UC-SM方案的發送碼字的總數目和相應的頻譜效率也隨之增大，然而，分集積會隨著速率R的提高而下降，對于某一給定的頻譜效率R，隨著發送天線數目Nt的增多，分集積也會越來越小。前文所述UC-SM設計方案，能保證在每個時隙只激活一根天線的情況下，獲得期望的發送分集和更高的頻譜效率，因為每個時隙只激活一根天線，所以本方案只需要一個射頻鏈路就可以實現。表1本發明擴展到大規模MIMO系統在傳統的MIMO系統中，發送天線的數目是非常有限的，為了在傳統的MIMO系統中獲得更高的頻譜效率，本發明采取的方法是在總的發送天線陣列中利用右移矩陣循環移動激活天線，而為了保證發送的碼字能獲得期望的發送分集，本發明又引入了相位旋轉角度，旋轉角度是保證獲得滿分集的關鍵部分。然而，當發送天線Nt的數目很大的時候，搜索旋轉角度會變得越來越困難，STBC-CSM和SM-DC方案也有同樣的困難存在。在大規模MIMO系統中，天線資源是非常充足的，天線不會成為提高頻譜效率的制約因素，因而，大規模MIMO系統中不需要利用旋轉角度提高UC-SM中的頻譜效率，在大規模MIMO系統中利用UC-SM方案在發送天線陣列中循環移動被激活的天線，獲得靈活的發射分集和更高的頻譜效率的方案，具體為：1)首先產生空間調制矩陣基Sk，形式如下：2)接下來，利用(23)式的右移矩陣產生其他的空間調制矩陣；R=000...1100...0010...0...............00...10---(23)]]>3)根據下式構造第k個碼字集合；χk={Rq-1SkVl}q=1Nt={Ck,q}q=1Nt---(24)]]>4)為了獲得期望的發送分集，我們將檢查依據上述規則構造的碼字集合，如果該碼字集合中，任意的兩個碼字之間沒有完全相同的激活天線序號，那么該碼字集合是可以保證滿分集的；如果在該碼字集合中，任意兩個碼字之間有完全相同的激活天線序號，那么該碼字集合將舍棄不用，繼續按照上述規則產生碼字集合，重復1)，2)，3)，4)步，直到k＝Nt。仿真實驗在相同的速率條件下，本發明與STBC-CSM和SM-DC方案進行比較，仿真過程中信噪比定義為SNR＝Ps/σ2，式中Ps是發送端的總功率。給出了速率為3bits/s/Hz時，本發明與SM-DC方案的性能比較。SM-DC方案的仿真條件設為DC(4，1，1)，即4根發送天線，1根接收天線，每個時隙激活1根發送天線，SM-DC方案能獲得兩階的發射分集；當本發明的期望分集為2時，酉空時碼的比特速率為Ru＝2bits/s/Hz，頻譜效率為3bits/s/Hz，本發明只需要3根發送天線。若本發明的期望分集為3，酉空時碼的比特速率為Ru＝2bits/s/Hz，頻譜效率為3bits/s/Hz，本發明只需要4根發送天線，本發明可得到3個碼字集合，碼字中的最優旋轉角度為θ1＝0，θ2＝1.02，θ3＝2.92；若本發明的期望分集為3，酉空時碼的比特速率為Ru＝1bits/s/Hz，總的發送天線Nt＝4，頻譜效率則為2bits/s/Hz，此時碼字中的最優旋轉角度為θ1＝0，θ2＝0.39，θ3＝1.96。依據上述的仿真設置條件，從圖1中可以看出，SM-DC方案的BER性能與Nt＝3，M＝2的本發明性能接近，然而，本發明需要的發送天線數比SM-DC方案需要的發送天線數目少。當本發明發送天線Nt＝4時，本發明能獲得M＝3的發送分集，并且性能遠遠好于SM-DC方案。圖2給出了在Nt＝4，發送分集M＝2時本發明的性能曲線。在同樣的頻譜效率R＝3.5bits/s/Hz下，本發明與STBC-CSM和SM-DC方案的性能進行比較。從圖2中可以看出，所有的方案都可以獲得期望的發送分集，并且三者的BER性能接近。然而，在Nt＝4根發送天線，1根接收天線的情況下，為了獲得R＝3.5bits/s/Hz的頻譜效率，SM-DC方案采用的是DC(4，1，3)方案，也即是4根發送天線，1根接收天線，在每個時隙同時激活3根天線；STBC-CSM方案需要同時激活兩根天線，該方案才能工作。同時激活多根天線，會帶來信道間干擾和嚴格的同步性問題。然而本發明每個時隙只需激活一根天線，即可在同等條件下，獲得相同的頻譜效率，而且避免了信道間干擾和嚴格的同步性要求。另外本發明只需要優化一個角度，STBC-CSM需要優化三個角度，優化角度數的增加，會極大增加計算復雜度。圖3給出了在Nt＝5，發送分集M＝2，頻譜效率R＝3.5bits/s/Hz下本發明與STBC-CSM方案的性能比較曲線。從圖3中可以看出，本發明與STBC-CSM方案BER性能接近，且都獲得了兩階的發送分集。然而本發明在每個時隙激活的天線數是小于STBC-CSM方案，本發明在每個時隙只需要激活一根天線，而STBC-CSM方案在每個時隙需要激活兩根天線。本發明激活一根天線，就意味著只需要一個射頻鏈路，大大降低了射頻鏈路的開銷，并且避免了信道間干擾和嚴格的同步性問題。STBC-CSM方案只有解決了信道間干擾和同步性問題之后才能應用。圖4給出了在大規模MIMO系統中，不同的發送天線數和不同的分集時本發明的BER性能曲線。仿真了Nt＝64、分集M＝2,3,4、Nt＝128、的BER曲線。當M＝2時，酉空時碼的比特速率Ru＝1；當分集M為其它時，酉空時碼的比特速率Ru＝2。從圖4中可得，隨著分集的增大，M＝2時本發明的BER性能也越來越好，因此本發明所提的UC-SM方案在只使用一個射頻鏈路，激活一根天線的情況下，是可以實現不同的發送分集的。當M＝2，Nt＝128，由于分集積較小，本發明的BER曲線略高于M＝2、Nt＝64時的BER。以上內容是結合具體的實施方式對本發明所作的進一步詳細說明，不能認定本發明的具體實施方式僅限于此，對于本發明所屬
技術領域：
的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干簡單的推演或替換，都應當視為屬于本發明由所提交的權利要求書確定專利保護范圍。當前第1頁1 2 3