申请/专利权人：北京理工大学

申请日：2024-01-09

公开（公告）日：2024-04-09

公开（公告）号：CN117856843A

主分类号：H04B7/0456

分类号：H04B7/0456;H04B7/0413;H04B7/01;H04B17/391

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2024.04.26#实质审查的生效;2024.04.09#公开

摘要：本发明公开的一种用于抵消波束倾斜效应的正交时频空通信方法，属于无线通讯领域。本发明实现方法为：构建主要由多天线发射机和多天线接收机构成的OTFS‑MIMO通信系统；构建OTFS‑MIMO通信系统在波束倾斜效应影响下的无线时变信道模型；根据时变信道下时域、时频域的相互转换，得到OTFS‑MIMO系统的时频域下的输入输出关系，并将其离散化，得到包含波束倾斜效应影响的时域输入输出关系的矩阵形式；利用克罗内科积的交换性质，得到不含波束倾斜影响的时延多普勒域输入输出关系；根据克罗内科积将输入输出关系进行重排，通过香农公式和琴生不等式得到系统的合速率，根据注水算法进行功率分配并设计预编码矩阵，进而实现抵消波束倾斜效应的预编码及正交时频空通信。

主权项：1.一种用于抵消波束倾斜效应的正交时频空通信方法，其特征在于：包括如下步骤，步骤一，构建主要由多天线发射机和多天线接收机构成的OTFS-MIMO通信系统，多天线发射机主要由预编码模块、波束倾斜补偿模块、OTFS调制模块、射频链路和均匀阵列天线构成；多天线接收机由组合模块、波束倾斜补偿模块、OTFS解调模块、射频链路和均匀阵列天线构成；在发射端，基带的时延-多普勒域符号通过预编码器和补偿器作用后，经过OTFS调制模块转换为时域信号，经过射频链路后通过发射天线发往接收端；步骤二，构建发射机和接收机之间的无线时变信道模型，并结合步骤一构建OTFS-MIMO通信系统在波束倾斜效应影响下的无线时变信道模型；步骤三，推导得到包含波束倾斜效应影响的OTFS-MIMO系统的时域输入输出关系的矩阵形式；首先利用步骤二中推导的无线时变信道模型，推导得到OTFS-MIMO系统的时域的输入输出关系，根据时变信道下时域、时频域的相互转换，得到OTFS-MIMO系统的时频域下的输入输出关系；接着将其离散化，得到包含波束倾斜效应影响的OTFS-MIMO系统的时域输入输出关系的矩阵形式；步骤四，根据推导的输入输出关系，利用克罗内科积的交换性质，将波束倾斜效应的影响在时延多普勒域进行分离，通过逆变换消除波束倾斜效应的影响，得到不含波束倾斜影响的OTFS-MIMO的时延多普勒域输入输出关系；将步骤一中的时域信号表达式带入到步骤三中时域输入输出关系中，并利用克罗内科积的交换性质，将波束倾斜效应的影响分离；通过对波束倾斜效应影响的矩阵形式进行逆变换，得到波束倾斜补偿模块中补偿矩阵的表达式；根据补偿矩阵，消除波束倾斜效应的影响得到不含波束倾斜影响的OTFS-MIMO的时延多普勒域输入输出关系；步骤五，根据克罗内科积的重排特性，将步骤四中的输入输出关系进行重排，得到重排后的输入输出关系表达式；通过香农公式和琴生不等式得到系统的合速率，根据注水算法进行功率分配，根据分配的结果设计预编码矩阵，实现抵消波束倾斜效应的OTFS-MIMO系统的预编码，将该预编码矩阵应用到对应的预编码器上，提高OTFS-MIMO系统的合速率，从而提高信息传输速率。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 北京理工大学 一种用于抵消波束倾斜效应的正交时频空通信方法

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