CN105071842B - Sc-mimo系统中一流三天线或三流四天线空间分集收发方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了SC‑MIMO系统中一流三天线或三流四天线的空间分集收发方法及装置，发射端对信道编码后的数据比特进行补零，当有多个空间流时，要对补零后的数据比特进行流解析；再将数据比特流映射为数据符号，对数据符号进行分块；然后配置各天线各时隙发送的数据单载波块，对每根发射天线上的数据，以单载波符号块为单位插入具有CP结构的UW序列；接收端去掉接收信号的第一个UW序列，取出各单载波符号块，对i+1（i=0,2,4...）时隙的接收符号块作循环移位操作；再将时域信号转换到频域，在频域进行正交化处理；然后对正交化处理后的频域信号进行均衡处理，将估计的频域信号转换到时域。本发明在不提高系统复杂度的情况下，充分利用MIMO系统中多发射天线的优势以及空间和时间的分集增益，可以显著改善系统性能。

Description

SC-MIMO系统中一流三天线或三流四天线空间分集收发方法 及装置

技术领域

本发明涉及一种SC-MIMO系统中一流三天线或三流四天线空间分集收发方法及装置，属于无线通信技术领域。

背景技术

多输入多输出(Multiple Input Multiple Output，MIMO)技术可以突破单天线系统香农信道容量的限制，从而显著提高信道容量，而且将MIMO与一些可以提升通信可靠性和强健性的技术相结合，还可实现更高吞吐量更高质量的数据传输，如正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM)，预编码(Precoding)等技术。将MIMO与OFDM相结合，可以在利用OFDM技术天然的对抗多径时延衰落特性的同时最大程度提系统的吞吐量，满足用户对高速数据速率的需求。在无线局域网协议IEEE 802.11n、IEEE802.11ac中，将MIMO与OFDM技术相结合使无线传输质量和传输速率都得到了极大地提高。但是在实际的应用中，由于OFDM存在峰均比(Peak and Average Ratio,PAPR)较高的缺点，这使得系统实现对功率放大器线性放大区和功率回退的限制还是棘手的问题，从而在一定程度上增加了系统实现的成本和复杂度。因此，无线局域网协议IEEE 802.11ad中采用单载波(Single Carrier，SC)传输技术，从而克服OFDM高PAPR的缺点，同时通过在接收端使用频域均衡(Frequency Domain Equalization，FDE)技术，进一步增强了SC相对于OFDM系统的优势。

在现有的SC-MIMO系统的发射端，多数系统采用的是在每一个单载波符号块中，利用每一个数据块的循环前缀(Cyclic Prefix，CP)来作为保护间隔对抗时延扩展，但这种形式的CP成为除作为保护间隔外无法被再利用的额外开销，为弥补这一不足，可插入固定已知的训练序列代替CP，即插入独特字(Unique Word，UW)的方法对抗多径时延，在不增加开销和系统复杂度的情况下提供额外的已知序列信息。而这种已知的序列信息可以用来实现信道估计、相位跟踪、频偏纠正等功能，因此，在每个单载波符号块插入已知的UW被SC-FDE系统广泛采用。

对于MIMO系统，传统的空间分集方法通过将较少的空间流数在较多的天 线上发送，可以获得发射分集增益。但受到系统其它模块设计实现的影响，传统的空间分集方法并不能直接与UW结合。

本发明提出一种SC-MIMO系统中一流三天线或三流四天线空间分集收发方法及装置，在不提高系统复杂度的情况下充分利用MIMO系统多天线传输优势和空时分集增益。

发明内容

发明目的：为了充分利用SC-MIMO系统的多天线分集增益和UW可同时作为CP和训练序列的优势，本发明提供了一种SC-MIMO系统中一个空间流三根发射天线或三个空间流四根发射天线配置下的收发方法和接收装置。

技术方案：为实现上述目的，本发明提出一种SC-MIMO系统中一流三天线或三流四天线的空间分集发送方法，包括如下步骤：

1)对信道编码后的数据比特进行补零操作，数据比特补零的个数为：

N_PAD＝N_DSPB×N_DBPS×N_BL-N_B (公式1)

其中，N_PAD表示补零的个数，N_B表示信道编码后的数据比特数，N_DSPB为每个单载波符号块包含的数据星座符号数，N_DBPS表示每个星座符号包含的数据比特数，表示编码后的数据比特被分成的基本数据单元块数，j表示空间流的个数，表示向上取整。

2)判断配置环境是否为多个空间流，若是，则对补零后的数据比特进行流解析操作；否则，转入步骤3；在三个空间流四个发射天线配置下，将补零后数据比特串的每s个连续比特以轮流的方式分配给三个不同的空间流，s的计算公式为：

(公式6)

其中，N_DBPS表示每个星座符号包含的数据比特数。

3)根据采用的调制方式将数据比特流映射为相应的数据符号，将每个流上的数据符号分成2的整数倍个基本数据单元块。

4)配置各个天线上各个时隙发送的数据单载波块，在一个空间流三个发射 天线配置下，各个天线各个时隙上发送的数据单载波块具体为：在第i个时隙，天线1发送数据单载波块天线2发送数据单载波块在第i+1时隙，天线1发送数据单载波块天线2发送数据单载波块天线3在各个时隙发送与天线1相同的数据单载波块，i＝0,2,4,...,N_BL-2；其中， s_i表示长为N_DSPB的基本数据单元块，N_BL表示编码后的数据比特被分成的基本数据单元块数，N_UWPB表示UW序列的长度，(·)^*表示共轭，(·)^T表示矩阵转置，是一个N_BLS×N_BLS维的置换矩阵，用于实现逆序循环移位操作， N_BLS＝N_DSPB+N_UWPB表示一个单载波符号块包含的星座符号数；

在三个空间流四个发射天线配置下，各个天线各个时隙上发送的数据单载波块具体为：在第i个时隙，天线1发送数据单载波块天线2发送数据单载波块天线3发送数据单载波块天线4发送数据单载波块在第i+1时隙，天线1发送数据单载波块天线2发送数据单载波块天线3发送数据单载波块天线4发送数据单载波块i＝0,2,4,...,N_BL/3-2；其中，s_m,i表示第m个空间流上的第i个基本数据单元块，N_BL表示编码后的数据比特被分成的基本数据单元块数，N_UWPB表示插入UW序列的长度，(·)^T表示矩阵转置；是一个N_BLS×N_BLS维的置换矩阵，用于实现逆序循环移位操作， N_BLS＝N_DSPB+N_UWPB表示一个单载波符号块包含的星座符号数。

5)对每根发射天线上的数据，以单载波符号块为单位插入具有CP结构的UW序列，具体方法为：

5.1)对不同的发送天线生成不同的UW序列；

5.2)将每个数据单载波块叠加一个UW单载波块以构成一个完整的单载波符号块，并在各个天线发送的第一个单载波符号块前面添加一个与本天线对应的UW序列。

本发明还提出一种SC-MIMO系统中一流三天线或三流四天线的空间分集接收方法，包括如下步骤：

1)去掉各个天线上接收信号的第一个UW序列，并取出各个单载波符号块。

2)对i+1(i＝0,2,4...)时隙的接收符号块作循环移位操作，具体为：对各接收符号块分别左乘循环移位矩阵P进行循环移位操作，其中是N_BLS×N_BLS维的置换矩阵， N_BLS表示一个单载波符号块包含的星座符号数，N_UWPB表示插入UW序列的长度，N_DSPB为每个单载波符号块包含的数据星座符号数。

3)将i时隙的接收符号块和i+1时隙经过循环移位后的符号块转换到频域，具体为：对各符号块分别左乘DFT矩阵W进行时域到频域的转换，其中W的第(n,k)个元素为

4)在频域进行正交化处理，以恢复接收数据的正交性，在一个空间流三个发射天线一个接收天线配置下，通过将i+1时隙经过循环移位后的频域符号块Y₂′ 减去或加上特定项来恢复接收数据的正交性，具体方法为：

(公式4)

其中，Λ_m＝WH_mW^H，W为DFT矩阵，H_m表示第m根发射和该接收天线之间的N_BLS×N_BLS维的循环信道矩阵。

在三个空间流四个发射天线三个接收天线配置下，通过将各i+1时隙经过循环移位后的频域符号块Y₂′,Y₄′,Y₆′减去或加上特定项来恢复接收数据的正交性，具体方法为

(公式7)

(公式8)

(公式9)

其中，Λ_mn＝WH_mnW^H，W为DFT矩阵，H_mn表示第n根发射天线和第m根接收天线之间的N_BLS×N_BLS维的循环信道矩阵。

5)对正交化处理后的频域信号进行均衡处理，获得原始发送信号的频域估计；

6)将频域估计信号转换为时域信号，从而估计出原始的发送信号。

本发明还提出一种SC-MIMO系统中一流三天线或三流四天线的空间分集收发装置，包括发送机和接收机，所述发送机包括补零模块、流解析模块、星座映射模块、数据单载波块发送配置模块、UW序列插入模块；所述接收机包括单载波符号块提取模块、循环移位模块、时频转换模块、正交化处理模块、均衡处理模块、频时转换模块；其中，补零模块，用于对信道编码后的数据比特进行补零操作；流解析模块，用于多流时对补零后的数据比特进行流解析操作；星座映射模块，用于根据采用的调制方式将数据比特流映射为相应的数据符号，并对每个流上的数据符号进行分块；数据单载波块发送配置模块，用于配置各个天线上各个时隙发送的数据单载波块；UW序列插入模块，用于将每个数据单载波块叠加一个UW单载波块以构成完整的单载波符号块，并在各个天线发送的第一个单载波符号块前面添加一个UW序列；单载波符号块提取模块，用于去掉各天线上接收信号的第一个UW序列，并取出各个单载波符号块；循环移位模块，用于对i+1(i＝0,2,4...)时隙的接收符号块作循环移位操作；时频转换模块，用于将i时隙的接收符号块和i+1时隙经过循环移位后的符号块转换到频域；正交化处理模块，用于在频域进行正交化处理，以恢复接收数据的正交性；均衡处理模块，用于对正交化处理后的频域信号进行均衡处理，获得原始发送信号的频域估计；频时转换模块，用于将频域估计信号转换为时域信号，估计出原始的发送信号。

有益效果：为充分利用MIMO系统的多天线优势和空间分集增益，以及UW可同时作为CP和训练序列的优势，本发明提供了一种一流三天线或三流四天线空间分集的发送和接收方法及装置。在不提高系统复杂度的情况下充分利用MIMO系统多天线传输优势和空时分集增益，显著改善系统性能。

附图说明

图1为一个数据流三个发射天线时的STBC与UW相结合的发送数据格式；

图2为三个数据流四个发射天线时的STBC与UW相结合的发送数据格式；

图3为空间分集发送方法的发送和接收流程图；

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等同替换均落于本申请所附权利要求所限定的范围。

本发明提出的方法在SC-MIMO系统的发射端，对信道编码后的数据比特补零，对多个空间流在补零后经流解析为N_ss个数据比特流，将补零后或多流时流解析后的数据比特流经星座映射为相应的数据符号，然后以N_DSPB个数据符号为单位将每个流上的数据符号分成若干个数据符号块，配置各个天线上各个时隙发送的数据单载波块并对每个数据单载波块都叠加一个UW单载波块以构成一个完整的单载波符号块；在接收端先去掉各个天线上接收信号的第一个UW序列，取出各个单载波符号块后对i+1时隙的接收信号作循环移位操作并转换到 频域，通过补充或减去一些特定项来恢复接收数据的正交性；然后进行频域均衡获得频域接收信号，再转换为时域信号，从而估计出原始的发送信号。

对于一个空间流三个发射天线的空间分集发送与接收方法，第三根天线上可以发送与第一根或第二根天线相同的数据，这里假设发送的是第一根天线上的数据。发送端的具体操作步骤如下：

(1)对信道编码后的数据比特补零，计算公式为

N_PAD＝N_DSPB×N_DBPS×N_BL-N_B (公式1)

其中，N_PAD表示补零的个数，N_B表示信道编码后的数据比特数，N_DSPB为每个单载波符号块包含的数据星座符号数，N_DBPS表示每个星座符号包含的数据比特数，N_BL表示编码后的数据比特被分成的基本数据单元块数，其计算公式为

其中，表示向上取整。

(2)根据选用的调制方式将补零后的数据比特映射为相应的星座符号。

(3)对调制后获得的数据符号串，以N_DSPB个数据星座调制符号为单位将其分成2的正数倍个基本数据单元块。这里，数据符号串分为N_BL个基本数据单元块，则每个基本数据单元块可以表示为s_i＝[s_i(0),...,s_i(N_DSPB-1)]，i＝0,1,2,...,N_BL-1。

(4)配置各个天线各个时隙上发送的数据单载波块。在第i个时隙，天线1发送数据单载波块天线2发送数据单载波块在第i+1时隙，天线1发送数据单载波块天线2发送数据单载波块天线3在各个时隙发送与天线1相同的数据单载波块，i＝0,2,4,...,N_BL-2。这里， N_UWPB表示插入UW序列的长度，(·)^T表示矩阵转置；Q是一个N_BLS×N_BLS维的置换矩阵，用于实现逆序循环移位操作，定义为： 其中 N_BLS＝N_DSPB+N_UWPB表示一个单载波符号块包含的星座符号数。

(5)对不同的发送天线生成不同的UW序列u_m(m＝1,2,3)，将每个数据单载波块d_m,i(i＝0,1,2,...)叠加一个UW单载波块以构成一个完整的单载波符号块，并在各个天线发送的第一个单载波符号块前面添加一个UW序列u_m。其中，UW单载波块u_m＝[u_m(0),u_m(1),...,u_m(N_UWPB-1)]，插入UW序列后构成的单载波符号块可表示为

一流三天线情况下空间分集发送方法的具体发送形式如图1所示，图中N_DSPB＝K。

以接收端配置一根接收天线为例说明接收端具体操作步骤。若在接收端配置多根天线，则每一根天线上的操作步骤与一根天线配置时的操作步骤是一致的。定义H_m，m＝1,2,3表示第m根发射和接收天线之间的N_BLS×N_BLS维的循环信道矩阵。接收端的具体操作步骤如下：

(1)对同步后的第i和i+1时隙的接收信号，从初始接收位置开始分别去掉一个长度为N_UWPB的UW序列，并以N_BLS个符号为单位，分别取出各个时隙的接收符号块。定义符号y₁，y₂分别表示接收到的第i，i+1时隙的符号块，i＝0,2,4,...,N_BL-2。

(2)对第i+1时隙的接收符号块y₂作循环移位操作，循环移位后用y′₂表示，计算公式为

y′₂＝Py₂ (公式3)

其中，矩阵P是一个N_BLS×N_BLS维的置换矩阵，用于实现循环移位操作，

(3)将时域接收信号y₁，y′₂左乘DFT矩阵W转换成频域信号，分别用Y₁，Y₂′表示。其中，矩阵W的第(n,k)个元素表示为

(4)将Y₂′分别减去特定项补充特定项恢复接收数据的正交性。正交化处理后用表示，计算公式为

(公式4)

其中，Λ_m＝WH_mW^H，

(5)对Y₁和进行均衡，获得时域发送信号的频域估计。

(6)将频域估计作IFFT，获得发送信号的时域估计。

对于三个空间流四根发送天线的空间分集发送与接收方法，这里发送端的前两根天线发送第一个空间流，剩余两根天线分别发送第二和第三个空间流的方法。发送端的具体操作步骤如下：

(1)对信道编码后的数据比特串补零，计算公式同(公式1)，N_BL表示编码后的数据比特被分成的基本数据单元块数，其计算公式为

(2)将补零后的数据比特串作流解析操作，每s个连续比特以轮流的方式分配给三个不同的空间流。其中，s的计算公式为

(公式6)

其中，N_DBPS表示每个星座符号包含的数据比特数。

(3)根据选用的调制方式将流解析后的三个数据比特串映射为相应的 星座符号。

(4)分别对调制后获得的三个数据符号串，以N_DSPB个数据星座调制符号为单位将其分成2的正数倍个基本数据单元块。这里，每个数据符号串分为N_BL/3个基本数据单元块，则三个流上的数据符号块可以分别表示为s_1,i＝[s_1,i(0),...,s_2,i(N_DSPB-1)]，s_2,i＝[s_2,i(0),...,s_2,i(N_DSPB-1)]，s_3,i＝[s_3,i(0),...,s_3,i(N_DSPB-1)]，i＝0,1,2,...,N_BL/3-1。

(5)配置各个天线各个时隙上发送的数据单载波块。在第i个时隙，天线1发送数据单载波块天线2发送数据单载波块天线3发送数据单载波块天线4发送数据单载波块在第i+1时隙，天线1发送数据单载波块天线2发送数据单载波块天线3发送数据单载波块 天线4发送数据单载波块这里，

(6)对不同的发送天线生成不同的UW序列u_m(m＝1,2,3,4)，将每个数据单载波块d_m,i(i＝0,1,2,...)叠加一个UW单载波块以构成一个完整的单载波符号块，并在各个天线发送的第一个单载波符号块前面添加一个UW序列u_m。其中，UW单载波块u_m＝[u_m(0),u_m(1),...,u_m(N_UWPB-1)]，插入UW序列后构成的单载波符号块可表示为

三流四天线情况下空间分集发送方法的具体发送形式如图2所示。

以接收端配置三根接收天线为例说明接收端具体操作步骤。定义H_mn，m＝1,2,3，n＝1,2,3,4表示第n根发射天线和第m根接收天线之间的N_BLS×N_BLS维的循环信道矩阵。则接收端的具体操作步骤如下：

(1)对同步后第i和i+1时隙三个天线上的接收信号，从初始接收位置开始分别去掉一个长度为N_UWPB的UW序列，并以N_BLS个符号为单位，分别 取出三个天线的各个时隙的接收符号块。定义符号y₁，y₂，y₃，y₄，y₅，y₆分别表示接收端的第1，2，3根天线接收到的第i，i+1时隙的符号块，i＝0,2,4,...,N_BL/3-2。

(2)对第i+1时隙的三个天线上的接收数据块y₂，y₄，y₆作循环移位操作，左乘循环移位矩阵P，循环移位后用y′₂，y′₄，y′₆表示。

(3)将时域信号y₁，y′₂，y₃，y′₄，y₅，y′₆左乘DFT矩阵W转换成频域信号，分别用Y₁，Y₂′，Y₃，Y₄′，Y₅，Y₆′表示。其中，矩阵W的第(n,k)个元素表示为

(4)将Y₂′分别减去特定项补充特定项将Y₄′减去特定项补充特定项 将Y₆′减去特定项 补充特定项 从而恢复接收数据的正交性。正交化处理后用 表示，计算公式为

(公式7)

(公式8)

(公式9)

其中，Λ_mn＝WH_mnW^H，

(5)对Y₁，Y₃，Y₅，进行均衡，获得时域发送信号的频域 估计。

(6)将频域估计作IFFT，获得发送信号的时域估计。

Claims (10)

1.一种SC-MIMO系统中一流三天线或三流四天线的空间分集发送方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)对信道编码后的数据比特进行补零操作；

2)判断配置环境是否为多个空间流，若是，则对补零后的数据比特进行流解析操作；否则，转入步骤3)；

3)根据采用的调制方式将数据比特流映射为相应的数据符号，将每个流上的数据符号分成2的整数倍个基本数据单元块；

4)配置各个天线上各个时隙发送的数据单载波块；

5)对每根发射天线上的数据，以单载波符号块为单位插入具有CP结构的UW序列，CP为循环前缀，UW为具有CP结构的独特字。

2.如权利要求1所述的SC-MIMO系统中一流三天线或三流四天线的空间分集发送方法，其特征在于，所述步骤1)中数据比特补零的个数为：

N_PAD＝N_DSPB×N_DBPS×N_BL-N_B 公式1

其中，N_PAD表示补零的个数，N_B表示信道编码后的数据比特数，N_DSPB为每个单载波符号块包含的数据星座符号数，N_DBPS表示每个星座符号包含的数据比特数，表示编码后的数据比特被分成的基本数据单元块数，j表示空间流的个数，表示向上取整。

3.如权利要求1所述的SC-MIMO系统中一流三天线或三流四天线的空间分集发送方法，其特征在于，在三个空间流四个发射天线配置下，所述步骤2)将补零后数据比特串的每s个连续比特以轮流的方式分配给三个不同的空间流，s的计算公式为：

其中，N_DBPS表示每个星座符号包含的数据比特数。

4.如权利要求1所述的SC-MIMO系统中一流三天线或三流四天线的空间分集发送方法，其特征在于，在一个空间流三个发射天线配置下，所述步骤4)中各个天线各个时隙上发送的数据单载波块具体为：在第i个时隙，天线1发送数据单载波块天线2发送数据单载波块在第i+1时隙，天线1发送数据单载波块天线2发送数据单载波块天线3在各个时隙发送与天线1相同的数据单载波块，i＝0,2,4,...,N_BL-2；其中，s_i表示基本数据单元块，N_BL表示编码后的数据比特被分成的基本数据单元块数，N_UWPB表示插入UW序列的长度，(·)^*表示共轭，(·)^T表示矩阵转置，是一个N_BLS×N_BLS维的置换矩阵，用于实现逆序循环移位操作， I表示单位矩阵，N_BLS＝N_DSPB+N_UWPB表示一个单载波符号块包含的星座符号数，N_DSPB为每个单载波符号块包含的数据星座符号数；

在三个空间流四个发射天线配置下，所述步骤4)中各个天线各个时隙上发送的数据单载波块具体为：在第i个时隙，天线1发送数据单载波块天线2发送数据单载波块天线3发送数据单载波块天线4发送数据单载波块在第i+1时隙，天线1发送数据单载波块天线2发送数据单载波块天线3发送数据单载波块天线4发送数据单载波块i＝0,2,4,...,N_BL/3-2；其中，s_m,i表示第m个空间流上的第i个数据块，N_BL表示编码后的数据比特被分成的基本数据单元块数，N_UWPB表示插入UW序列的长度，(·)^*表示共轭，(·)^T表示矩阵转置；是一个N_BLS×N_BLS维的置换矩阵，用于实现逆序循环移位操作， N_BLS＝N_DSPB+N_UWPB表示一个单载波符号块包含的星座符号数，N_DSPB为每个单载波符号块包含的数据星座符号数。

5.如权利要求1所述的SC-MIMO系统中一流三天线或三流四天线的空间分集发送方法，其特征在于，所述步骤5)对经过空间扩展分集处理后的每根发射天线上的数据，以单载波符号块为单位插入具有CP结构的UW序列的具体方法为：

5.1)对不同的发送天线生成不同的UW序列；

5.2)将每个数据单载波块叠加一个UW单载波块以构成一个完整的单载波符号块，并在各个天线发送的第一个单载波符号块前面添加一个与本天线对应的UW序列。

6.一种SC-MIMO系统中一流三天线或三流四天线的空间分集接收方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)去掉各个天线上接收信号的第一个UW序列，并取出各个单载波符号块,UW为具有CP结构的独特字；

2)对i+1时隙的接收符号块作循环移位操作, i＝0,2,4...；

3)将i时隙的接收符号块和i+1时隙经过循环移位后的符号块转换到频域；

4)在频域进行正交化处理，以恢复接收数据的正交性；

5)对正交化处理后的频域信号进行均衡处理，获得原始发送信号的频域估计；

6)将频域估计信号转换为时域信号，从而估计出原始的发送信号。

7.如权利要求6所述的SC-MIMO系统中一流三天线或三流四天线的空间分集接收方法，其特征在于，所述步骤2)中接收端对各接收符号块分别左乘循环移位矩阵P进行循环移位操作，其中是N_BLS×N_BLS维的置换矩阵， N_BLS表示一个单载波符号块包含的星座符号数，N_UWPB表示插入UW序列的长度，N_DSPB为每个单载波符号块包含的数据星座符号数，UW为具有CP结构的独特字。

8.如权利要求7所述的SC-MIMO系统中一流三天线或三流四天线的空间分集接收方法，其特征在于，所述步骤3)对各符号块分别左乘DFT矩阵W进行时域到频域的转换，其中W的第(n,k)个元素为

9.如权利要求7所述的SC-MIMO系统中一流三天线或三流四天线的空间分集接收方法，其特征在于，在一个空间流三个发射天线一个接收天线配置下，所述步骤4)通过将i+1时隙经过循环移位后的频域符号块Y₂′减去或加上特定项来恢复接收数据的正交性，具体方法为：

其中，Λ_m＝WH_mW^H，W为DFT矩阵，H_m表示第m根发射和该接收天线之间的N_BLS×N_BLS维的循环信道矩阵，N_BLS表示一个单载波符号块包含的星座符号数，u_m表示对第m根发送天线生成的UW序列，N_DSPB为每个单载波符号块包含的数据星座符号数；

是一个N_BLS×N_BLS维的置换矩阵，用于实现逆序循环移位操作， N_BLS＝N_DSPB+N_UWPB表示一个单载波符号块包含的星座符号数，N_DSPB为每个单载波符号块包含的数据星座符号数；

在三个空间流四个发射天线三个接收天线配置下，所述步骤4)通过将各i+1 时隙经过循环移位后的频域符号块Y₂′,Y₄′,Y₆′减去或加上特定项来恢复接收数据的正交性，具体方法为

其中，和为经过循环移位后的频域符号块，Λ_mn＝WH_mnW^H，W为DFT矩阵，H_mn表示第n根发射天线和第m根接收天线之间的N_BLS×N_BLS维的循环信道矩阵，N_BLS表示一个单载波符号块包含的星座符号数，u_m表示对第m根发送天线生成的UW序列，N_DSPB为每个单载波符号块包含的数据星座符号数。

10.一种SC-MIMO系统中一流三天线或三流四天线的空间分集收发装置，包括发送机和接收机，其特征在于，所述发送机包括补零模块、流解析模块、星座映射模块、数据单载波块发送配置模块、UW序列插入模块；所述接收机包括单载波符号块提取模块、循环移位模块、时频转换模块、正交化处理模块、均衡处理模块、频时转换模块；UW为具有CP结构的独特字；其中，

补零模块，用于对信道编码后的数据比特进行补零操作；

流解析模块，用于多流时对补零后的数据比特进行流解析操作；

星座映射模块，用于根据采用的调制方式将数据比特流映射为相应的数据符号，并对每个流上的数据符号进行分块；

数据单载波块发送配置模块，用于配置各个天线上各个时隙发送的数据单载波块；

UW序列插入模块，用于将每个数据单载波块叠加一个UW序列单载波块以构成完整的单载波符号块，并在各个天线发送的第一个单载波符号块前面添加一个UW序列；

单载波符号块提取模块，用于去掉各天线上接收信号的第一个UW序列，并取出各个单载波符号块；

循环移位模块，用于对i+1时隙的接收符号块作循环移位操作, i＝0,2,4...；

时频转换模块，用于将i时隙的接收符号块和i+1时隙经过循环移位后的符号块转换到频域；

正交化处理模块，用于在频域进行正交化处理，以恢复接收数据的正交性；

均衡处理模块，用于对正交化处理后的频域信号进行均衡处理，获得原始发送信号的频域估计；

频时转换模块，用于将频域估计信号转换为时域信号，估计出原始的发送信号。