CN108616333B - 基于Alamouti编码的通信方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于Alamouti编码的通信方法及系统，其中，方法包括：发射端对远端用户的数据或发送给远端用户的数据进行Alamouti编码，并且对近端用户的数据在两个时隙内分别发送近端用户的数据的信号及近端用户的数据的共轭信号；接收端根据第一次估计得到的信道信息对接收到的信号进行远端用户信号的解调和Alamouti解码，并且根据第二次估计得到的信道信息对解调后的远端用户的信号进行重构，并由接收到的总信号减去远端用户的信号，且对近端用户的信息进行解码，以获取远端用户和近端用户的信息。该方法可以提升信息的传输可靠性，使得解调的误码率更低，从而有效提高信息传输的可靠性，降低系统的误码率。

Description

基于Alamouti编码的通信方法及系统

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别涉及一种基于Alamouti编码的通信方法及系统。

背景技术

相关技术采用两个时隙，如图1所示，该算法占用两个符号周期并且假设在这段时间内信道增益不变。在第一个符号周期，两个不同的符号s₁和s₂分别用天线1和天线2同时发送，在下一个符号周期，天线1发送

天线2发送

但是该系统只适用于2根发射天线的通信系统。

另外，相关技术还设计了一种非正交多址接入传输系统的接收方法及系统，其中该方法包括：获取多直接入信道的N个用户的总接收信号、以及N个用户解调解码所需的多用户传输信息；选择N个用户中的N₁个用户，并将其余N-N₁个用户的接收信号作为干扰以对总接收信号中的N₁个用户进行联合解码，得到N₁个用户的联合解码结果，从N个用户的总接收信号中恢复并减去成功解码的N₁′个用户的接收信号，并保存剩余的N-N₁′个用户的总接收信号，设置N＝N-N₁′重复联合解码，直至N′₁＝N或者多级联合解码的执行次数K达到预设阈值；输出在K次多级联合解码的过程中成功解码用户的解码结果。

然而，联合解调可以降低多用户接收的复杂度，但是如果参与联合解调的用户在接收端是自由叠加的且参与解调的用户过多，那么接收端各个用户的信息之间距离就会很小甚至重叠，会造成解调的误码率很高，影响系统的误码率。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明的一个目的在于提出一种基于Alamouti编码的通信方法，该方法可以有效提高信息传输的可靠性，降低系统的误码率。

本发明的另一个目的在于提出一种基于Alamouti编码的通信系统。

为达到上述目的，本发明一方面实施例提出了一种基于Alamouti编码的通信方法，MIMO通信系统包括发射端和接收端，所述发射端包括多根发射天线，且所述接收端包括至少一根接收天线，其中，方法包括以下步骤：所述发射端对远端用户的数据或发送给所述远端用户的数据进行Alamouti编码，并且对近端用户的数据在两个时隙内分别发送所述近端用户的数据的信号及所述近端用户的数据的共轭信号；所述接收端根据第一次估计得到的信道信息对接收到的信号进行所述远端用户信号的解调和Alamouti解码，并且根据第二次估计得到的信道信息对解调后的所述远端用户的信号进行重构，并由接收到的总信号减去所述远端用户的信号，且对所述近端用户的信息进行解码，以获取所述远端用户和所述近端用户的信息。

本发明实施例的基于Alamouti编码的通信方法，通过对远端用户进行Alamouti编码，在不增加接收机实现复杂度的情况下，提升信息的传输可靠性，降低了系统的误码率，在帧结构的设计中通过加入二次导频的方法，使得在接收端解调时实时的更新信道信息，使得解调的误码率更低，从而有效提高信息传输的可靠性，降低系统的误码率。

另外，根据本发明上述实施例的基于Alamouti编码的通信方法还可以具有以下附加的技术特征：

进一步地，在本发明的一个实施例中，所述发射端包括三路待发送信号，所述三路待发送信号为：

其中，x₁,x₂为所述远端用户的原始数据，x₃为所述近端用户的原始数据。

进一步地，在本发明的一个实施例中，上述方法还包括：通过对所述远端用户进行Alamouti编码，以使得所述远端用户正交传输，所述接收端对所述发射端的三路信号的解调变成两路信号的解调。

进一步地，在本发明的一个实施例中，通过系统帧结构进行所述第一次估计和所述第二次估计，具体包括：通过导频Pilot1进行所述第一次估计，所述接收端根据第一次估计得到的结果进行所述远端用户的信息解码；将导频Pilot2与数据段同时采用Alamouti编码进行所述第二次估计，以使得重新估计得到的信息消除所述远端用户的干扰。

进一步地，在本发明的一个实施例中，上述方法还包括：对所述远端用户进行Alamouti编码，并在两个时隙内分别发送所述近端用户的信号和所述近端用户信号的共轭；根据所述接收端在两个时隙内接收到的信息，对所述远端用户Alamouti编码后的两个不同时隙的信号分别与所述近端用户的信号进行联合解调，并进行Alamouti解码得到所述远端用户的信息，并进行所述近端用户解调得到所述近端用户的信息。

为达到上述目的，本发明另一方面实施例提出了一种基于Alamouti编码的通信系统，MIMO通信系统包括发射端和接收端，所述发射端包括多根发射天线，且所述接收端包括至少一根接收天线，其中，系统包括：编码模块，用于所述发射端对远端用户的数据或发送给所述远端用户的数据进行Alamouti编码，并且对近端用户的数据在两个时隙内分别发送所述近端用户的数据的信号及所述近端用户的数据的共轭信号；处理模块，用于所述接收端根据第一次估计得到的信道信息对接收到的信号进行所述远端用户信号的解调和Alamouti解码，并且根据第二次估计得到的信道信息对解调后的所述远端用户的信号进行重构，并由接收到的总信号减去所述远端用户的信号，且对所述近端用户的信息进行解码，以获取所述远端用户和所述近端用户的信息。

本发明实施例的基于Alamouti编码的通信系统，通过对远端用户进行Alamouti编码，在不增加接收机实现复杂度的情况下，提升信息的传输可靠性，降低了系统的误码率，在帧结构的设计中通过加入二次导频的方法，使得在接收端解调时实时的更新信道信息，使得解调的误码率更低，从而有效提高信息传输的可靠性，降低系统的误码率。

另外，根据本发明上述实施例的基于Alamouti编码的通信系统还可以具有以下附加的技术特征：

进一步地，在本发明的一个实施例中，所述发射端包括三路待发送信号，所述三路待发送信号为：

其中，x₁,x₂为所述远端用户的原始数据，x₃为所述近端用户的原始数据。

进一步地，在本发明的一个实施例中，上述系统还包括：解码模块，用于通过对所述远端用户进行Alamouti编码，以使得所述远端用户正交传输，所述接收端对所述发射端的三路信号的解调变成两路信号的解调。

进一步地，在本发明的一个实施例中，上述系统还包括：系统帧结构模块，用于通过导频Pilot1进行所述第一次估计，所述接收端根据第一次估计得到的结果进行所述远端用户的信息解码，并将导频Pilot2与数据段同时采用Alamouti编码进行所述第二次估计，以使得重新估计得到的信息消除所述远端用户的干扰。

进一步地，在本发明的一个实施例中，上述系统还包括：发送模块，用于对所述远端用户进行Alamouti编码，并在两个时隙内分别发送所述近端用户的信号和所述近端用户信号的共轭；解调模块，用于根据所述接收端在两个时隙内接收到的信息，对所述远端用户Alamouti编码后的两个不同时隙的信号分别与所述近端用户的信号进行联合解调，并进行Alamouti解码得到所述远端用户的信息，并进行所述近端用户解调得到所述近端用户的信息。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为相关技术的通信系统的结构示意图；

图2为根据本发明一个实施例的基于Alamouti编码的通信方法的流程图；

图3为根据本发明一个具体实施例的基于Alamouti编码的通信系统的功能示意图；

图4为根据本发明一个实施例的系统帧结构示意图；

图5为根据本发明一个实施例的解调过程流程图；

图6为根据本发明一个实施例的基于Alamouti编码的通信系统的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在介绍基于Alamouti编码的通信方法及系统之前，先简单介绍一下NOMA(Non-orthogonal Multiple Access，非正交多址技术)。

NOMA被认为是5G关键候选技术之一。其原理是：它允许多个数据流通过功率复用的方式同时接入同一频谱，进而提高频谱利用率，以此达到提升系统容量的目的。发射端把多个用户(或者把服务多个用户)的数据按照不同的发射功率进行发射，接收端采用串行干扰消除的方式进行信号的解调。通过这种方式，使得本来只能服务一个用户的频谱可以同时服务多个用户，以此来提高系统的容量。

NOMA是以提升接收机的复杂度来换取频谱效率的提升。而且目前接收机的设计均是采用串行干扰消除的技术，该技术是按接收信号的强度由大到小排序，将强度最大的信号作为要检测的信号，其余的信号均作为“噪声”，然后减去检测出的最大信号，再检测第二大的信号，以此类推，直至所有信号被检测出来为止。但是，如果接收端各个信号的强度差别不是特别大时，在检测时，被当做噪声的信号就会很强，检测最强的信号所用的SINR就会很小，就会出现较高的误码率，造成减去最强的信号时会出现消除不彻底的情况，这样这种错误就会一级一级传递下去，最后就会造成整个系统的误码率很高。所以，有研究提出联合检测的方法，联合解调可以提高解调的SINR，进而提升系统的性能。但是，当参与功率复用的数据较多时，接收端各个星座点之间距离比较近或者重叠，那么也会造成接收端检测的误码率较高。

正是基于上述原因，本发明实施例提出了一种基于Alamouti编码的通信方法及系统。

下面参照附图描述根据本发明实施例提出的基于Alamouti编码的通信方法及系统，首先将参照附图描述根据本发明实施例提出的基于Alamouti编码的通信方法。

图2是本发明一个实施例的基于Alamouti编码的通信方法的流程图。

如图2所示，该基于Alamouti编码的通信方法，MIMO通信系统包括发射端和接收端，发射端包括多根发射天线，且接收端包括至少一根接收天线，其中，方法包括以下步骤：

在步骤S201中，发射端对远端用户的数据或发送给远端用户的数据进行Alamouti编码，并且对近端用户的数据在两个时隙内分别发送近端用户的数据的信号及近端用户的数据的共轭信号。

可以理解的是，本发明实施例基于Alamouti方法的3根发射天线和1根接收天线的通信方法，适用于通信系统中对两用户应用NOMA技术场景，在提升系统容量的同时，提升信息传输的可靠性。如图3所示，发射端对远端信号(或者发送给远端用户的数据)的数据进行Alamouti编码，同时对近端用户的数据在不同符号周期进行编码。

需要说明的是，由Alamouti提出的针对两根发送天线的数字系统设计的算法——Alamouti算法。该算法占用两个符号周期并且假设在这段时间内信道增益不变。在第一个符号周期，两个不同的符号s₁和s₂分别用天线1和天线2同时发送，在下一个符号周期，天线1发送

天线2发送

在本发明的一个实施例中，发射端包括三路待发送信号，三路待发送信号为：

其中，x₁,x₂为远端用户的原始数据，x₃为近端用户的原始数据。

具体而言，在发送端三路待发送信号为：

其中，x₁,x₂为小区远端用户的原始数据，x₃为小区近端用户的原始数据。设三路信号从发送端到接收端的信道信息分别为：h₁,h₂,h₃。发送端首先对远端用户信号进行Alamouti编码，再和对近端用户进行共轭编码后的信号进行同时传输。

进一步地，在本发明的一个实施例中，对远端用户进行Alamouti编码，并在两个时隙内分别发送近端用户的信号和近端用户信号的共轭。

可以理解的是，发射端对发射信号的算法设计。对远端用户采用Alamouti编码，同时对近端用户的信号在两个时隙内分别发送自己的信号(x₃)和自己信号的共轭

的发射端算法设计，简称为对x3进行共轭编码，从而可以提升传输的可靠性，降低系统的误码率，从而提升系统性能。

具体而言，设发送端3根天线发送的三路原始信号记为：

三路信号从发射端到接收端的信道信息分别为：h₁,h₂,h₃。对x₁,x₂进行Alamouti编码，同时，在两个时隙内对x3进行共轭编码，则在两个不同时刻，发送的三路信号分别为：

接收端在两个时刻接收到的信号分别为：

y₁＝h₁x₁+h₂x₂+h₃x₃

则：

令：

其中：

忽略噪声可得：

在步骤S202中，接收端根据第一次估计得到的信道信息对接收到的信号进行远端用户信号的解调和Alamouti解码，并且根据第二次估计得到的信道信息对解调后的远端用户的信号进行重构，并由接收到的总信号减去远端用户的信号，且对近端用户的信息进行解码，以获取远端用户和近端用户的信息。

可以理解的是，如图3所示，接收端首先根据第一次估计到的信道信息对接收到的信号进行Alamouti解码，再根据第二次新估计到的信道信息对接收到的信号进行重构，再减去远端用户的信号，然后对近端用户的信息进行解码，最终分别正确得到两用户的信息。

进一步地，在本发明的一个实施例中，本发明实施例的方法还包括：通过对远端用户进行Alamouti编码，以使得远端用户正交传输，接收端对发射端的三路信号的解调变成两路信号的解调。

可以理解的是，本发明实施例对接收端收到的三路信号进行解调，且三路信号的调制方式均为QPSK调制。并由公式6可知，通过对远端用户进行Alamouti编码，可以使得远端两用户正交传输，使得接收端的对三路信号的解调变成两路信号的解调，即：

其中，

进一步地，在本发明的一个实施例中，通过系统帧结构进行第一次估计和第二次估计，具体包括：通过导频Pilot1进行第一次估计，接收端根据第一次估计得到的结果进行远端用户的信息解码；将导频Pilot2与数据段同时采用Alamouti编码进行第二次估计，以使得重新估计得到的信息消除远端用户的干扰。

可以理解的是，如图4所示，Pilot1用于进行第一次信道估计，Pilot2用于第二次信道估计。帧结构描述：SYC用于同步接收，Pilot1用于第一次信道估计，在接收端根据该估计结果进行远端用户信号的解调。Pilot2与数据段同时采用Alamouti编码，用于进行第二次信道估计，使用重新估计到的信息消除来自远端用户的干扰。该结构对信道的估计更具有实时性，更能提升信道估计的准确性，从而更好的提升系统性能。

具体而言，如图3所示，在帧结构的设计中，对第二段导频信号采用与信息段数据相同的编码方法进行发送，在进行近端用户信息的解调时，采用第二段导频重新估计到的信道信息对远端用户信息进行重构，对远端用户的删除更彻底，从而降低近端用户解调的误码率。

进一步地，在本发明的一个实施例中，还包括：根据接收端在两个时隙内接收到的信息，对远端用户Alamouti编码后的两个不同时隙的信号分别与近端用户的信号进行联合解调，并进行Alamouti解码得到远端用户的信息，并进行近端用户解调得到近端用户的信息。

可以理解的是，接收端对接收信号进行解调的算法设计。根据发射端算法的设计，同时根据在接收端两个时隙内接收到的信息，首先对远端用户Alamouti编码后的两个不同时隙的信号分别于近端用户的信号进行联合解调，然后进行Alamouti解码得到远端用户的信息，再进行近端用户的解调。

另外，本发明实施例将信道估计方法与5G中的NOMA技术相结合，在多用户检测时，通过实时的更新信道信息，提升信号检测的准确性，进而提升系统容量。通信方法为：

对一组PN序列对进行空时编码，用空时编码得到的训练序列分别填充两个时隙、两个发射天线待发送信号帧的帧头，发射所述待发送信号帧；根据接收到的两个时隙待发送信号帧中的训练序列进行迭代信道估计，并更新两个时隙的信道信息。该发明利用空时编码的方法有效的处理两发射天线的训练序列之间的干扰，信道估计准确，信道传输可靠性高。

综上，如图5所示，首先，通过硬判决的方式，联合解调出x₁和x₃，然后同样的方式解调出x₂和x₃。然后得到两路信号x₁和x₂的解调结果。其次，将对x₁和x₂解调得到的信号重新进行QPSK调制得到x₁′和x₂′，由接收到的原始信号再减去h′₁x₁′+h′₂x₂′(h′₁和h′₂是由二次估计得到的信道信息，更具实时性)。最后，通过硬判决的方式再解调出x₃。

下面以具体实施例的方式对本发明实施例的方法进行进一步阐述。

在本发明的第一个具体实施例中，根据本发明实施例的方法，考虑同一个小区的上行通信场景，具体包括：

以终端设备A和B作为发射端向基站C发射信号，A为小区边缘用户，B为小区中心用户，应用该发明方法：

1)设a为边缘用户的数据流，对其进行Alamouti编码，b为中心用户数据流按照上述方案进行编码；

2)按照上述所设计的帧结构加入同步序列SYC，导频Pilot1和Pilot2和校验位CRC；

3)终端A的两根天线发射对边缘用户信息进行Alamouti编码后的信号和终端B的一个发射端发射对终端用户编码后的信号进行上变频，通过天线进行发射；

4)基站C接收到A和B发射过来的信号，进行下变频，得到基带信号，在软件平台中按照技术方案中的解调算法对接收信号进行解调；

5)计算解调的误码率，通过与其它技术的对比能够得出比较好的效果；

中心用户发射机采用的天线增益为固定的0dB，边缘用户发射机采用的天线增益按照0dB、5dB、10dB、15dB、20dB依次递增，通过3000次的实测得出随着远端发射机增益的递增，两信号解调误码率的变化情况，并与其它方法进行了比较。

在本发明的第二个具体实施例中，根据本发明实施例的方法，考虑同一小区的下行通信场景，具体包括：

基站C的三根天线分别向小区边缘用户A和中心用户B发射信号：

1)设a为基站发送给边缘用户的数据流，对其进行Alamouti编码，b为发送给中心用户的数据流按照上述方案进行编码；

2)按照上述所设计的帧结构加入同步序列SYC，导频Pilot1和Pilot2和校验位CRC；

3)将基站的两根天线对发射给边缘用户的信息进行Alamouti编码后的信号和其发送个中心用户的信息的进行编码后的信号进行上变频，通过天线进行发射；

4)中心用户A接收到信号后，进行下变频，得到基带信号，在软件平台中按照技术方案中的解调算法对接收信号进行解调；

5)计算解调的误码率，通过与其它技术的对比能够得出比较好的效果；

用于给近端用户发射信号的天线增益固定为0dB，用于给远端用户和信号天线增益按照0dB、1dB、2dB、3dB、4dB、5dB、6dB、7dB、8dB、9dB、10dB依次递增，通过4000次的实测得出随着远端发射机增益的递增，两信号解调误码率的变化情况。

在本发明的第三个具体实施例中，根据本发明实施例的方法，考虑相邻小区的下行通信场景，具体包括：

设两个小区分别为I和J，A、C分别为小区I的边缘用户和基站，B、D分别为小区J的中心用户和基站，应用该发明方法：

1)设a为基站C发送给边缘用户A的数据流，对其进行Alamouti编码，b为发送给基站D发送给中心用户B的数据流按照上述方案进行编码；

2)按照上述所设计的帧结构加入同步序列SYC，导频Pilot1和Pilot2和校验位CRC；

3)将基站C的两根天线对发射给边缘用户A的信息进行Alamouti编码后的信号和基站D发送个中心用户B的信息的进行编码后的信号进行上变频，通过天线进行发射；

4)中心用户B接收到信号后，进行下变频，得到基带信号，在软件平台中按照技术方案中的解调算法对接收信号进行解调；

5)通过对通信结果分析发现该发明方法在该场景中也可以得到很好的性能提升；

用于给中心用户发射信号的天线增益固定为0dB，用于给边缘用户发信号的天线增益按照0dB、1dB、2dB、3dB、4dB、5dB、6dB、7dB、8dB、9dB、10dB依次递增，通过4000次的实测得出随着远端发射机增益的递增，得出两信号解调误码率的变化情况。

在本发明的第四个具体实施例中，根据本发明实施例的方法，考虑相邻小区的上行通信场景，具体包括：

设两个小区分别为I和J，A、C分别为小区I的边缘用户和基站，B、D分别为小区J的中心用户和基站，上行过程中，小区I的边缘用户A在与基站C上行通信过程中，会对小区J的中心用户B与基站D的之间的通信产生干扰，基于该场景，应用该发明方法：

1)设a边缘用户A的数据流，对其进行Alamouti编码，b中心用户B发送给基站D的数据流按照上述方案进行编码；

2)按照上述所设计的帧结构加入同步序列SYC，导频Pilot1和Pilot2和校验位CRC；

3)将边缘用户A的信息进行Alamouti编码后的信号和中心用户B的信息的进行编码后的信号进行上变频，通过天线进行发射；

4)中心用户B接收到信号后，进行下变频，得到基带信号，在软件平台中按照技术方案中的解调算法对接收信号进行解调；

5)通过对通信结果分析发现该发明方法在该场景中也可以得到很好的性能提升；

中心用户发射机采用的天线增益为固定的0dB，边缘用户发射机采用的天线增益按照0dB、5dB、10dB、15dB、20dB依次递增，通过3000次的实测得出随着远端发射机增益的递增，两信号解调误码率的变化情况，并与其它方法进行了比较，并得出了比较好的结果。

根据本发明实施例提出的基于Alamouti编码的通信方法，通过对远端用户进行Alamouti编码，在不增加接收机实现复杂度的情况下，提升信息的传输可靠性，降低了系统的误码率，在帧结构的设计中通过加入二次导频的方法，使得在接收端解调时实时的更新信道信息，使得解调的误码率更低，从而有效提高信息传输的可靠性，降低系统的误码率。

其次参照附图描述根据本发明实施例提出的基于Alamouti编码的通信。

图6是本发明一个实施例的基于Alamouti编码的通信系统的结构示意图。

如图6所示，该基于Alamouti编码的通信系统10包括：编码模块100和处理模块200。

其中，编码模块100用于发射端对远端用户的数据或发送给远端用户的数据进行Alamouti编码，并且对近端用户的数据在两个时隙内分别发送近端用户的数据的信号及近端用户的数据的共轭信号。处理模块200用于接收端根据第一次估计得到的信道信息对接收到的信号进行远端用户信号的解调和Alamouti解码，并且根据第二次估计得到的信道信息对解调后的远端用户的信号进行重构，并由接收到的总信号减去远端用户的信号，且对近端用户的信息进行解码，以获取远端用户和近端用户的信息。本发明实施例的系统10可以在不增加接收机实现复杂度的情况下，提升信息的传输可靠性，并在接收端解调时实时的更新信道信息，使得解调的误码率更低，从而有效提高信息传输的可靠性，降低系统的误码率。

进一步地，在本发明的一个实施例中，发射端包括三路待发送信号，三路待发送信号为：

其中，x₁,x₂为远端用户的原始数据，x₃为近端用户原始数据。

进一步地，在本发明的一个实施例中，本发明实施例的系统10还包括：解码模块。其中，解码模块用于通过对远端用户进行Alamouti编码，以使得远端用户正交传输，接收端对发射端的三路信号的解调变成两路信号的解调。

进一步地，在本发明的一个实施例中，本发明实施例的系统10还包括：系统帧结构模块。其中，系统帧结构模块用于通过导频Pilot1进行第一次估计，接收端根据第一次估计得到的结果进行远端用户的信息解码，并将导频Pilot2与数据段同时采用Alamouti编码进行第二次估计，以使得重新估计得到的信息消除远端用户的干扰。

进一步地，在本发明的一个实施例中，本发明实施例的系统10还包括：发送模块和解调模块。

其中，发送模块用于对远端用户进行Alamouti编码，并在两个时隙内分别发送近端用户的信号和近端用户信号的共轭。解调模块用于根据接收端在两个时隙内接收到的信息，对远端用户Alamouti编码后的两个不同时隙的信号分别与近端用户的信号进行联合解调，并进行Alamouti解码得到远端用户的信息，并进行近端用户解调得到近端用户的信息。

需要说明的是，前述对基于Alamouti编码的通信方法实施例的解释说明也适用于该实施例的基于Alamouti编码的通信系统，此处不再赘述。

根据本发明实施例提出的基于Alamouti编码的通信系统，通过对远端用户进行Alamouti编码，在不增加接收机实现复杂度的情况下，提升信息的传输可靠性，降低了系统的误码率，在帧结构的设计中通过加入二次导频的方法，使得在接收端解调时实时的更新信道信息，使得解调的误码率更低，从而有效提高信息传输的可靠性，降低系统的误码率。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的系统或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (8)

1.一种基于Alamouti编码的通信方法，其特征在于，MIMO通信系统包括发射端和接收端，所述发射端包括多根发射天线，且所述接收端包括至少一根接收天线，其中，方法包括以下步骤：

所述发射端对远端用户的数据或发送给所述远端用户的数据进行Alamouti编码，并且对近端用户的数据，在两个时隙内分别发送所述近端用户的数据的信号及所述近端用户的数据的共轭信号，其中，在一个时隙内发送所述近端用户的数据的信号，在另一个时隙内发送所述近端用户的数据的共轭信号，在对所述近端用户的两个编码时隙内对所述远端用户进行Alamouti编码；

所述接收端根据第一次估计得到的信道信息对接收到的信号进行所述远端用户信号的解调和Alamouti解码，并且根据第二次估计得到的信道信息对解调后的所述远端用户的信号进行重构，并由接收到的总信号减去所述远端用户的信号，且对所述近端用户的信息进行解码，以获取所述远端用户和所述近端用户的信息；

通过系统帧结构进行所述第一次估计和所述第二次估计，具体包括：通过导频Pilot1进行所述第一次估计，所述接收端根据第一次估计得到的结果进行所述远端用户的信息解码；将导频Pilot2与数据段同时采用Alamouti编码进行所述第二次估计，以使得重新估计得到的信息消除所述远端用户的干扰。

2.根据权利要求1所述的基于Alamouti编码的通信方法，其特征在于，所述发射端包括三路待发送信号，所述三路待发送信号为：

其中，x₁,x₂为所述远端用户的原始数据，x₃为所述近端用户的原始数据。

3.根据权利要求2所述的基于Alamouti编码的通信方法，其特征在于，还包括：

通过对所述远端用户进行Alamouti编码，以使得所述远端用户正交传输，所述接收端对所述发射端的三路信号的解调变成两路信号的解调。

4.根据权利要求1-3任一项所述的基于Alamouti编码的通信方法，其特征在于，还包括：

对所述远端用户进行Alamouti编码，并在两个时隙内分别发送所述近端用户的信号和所述近端用户信号的共轭；

根据所述接收端在两个时隙内接收到的信息，对所述远端用户Alamouti编码后的两个不同时隙的信号分别与所述近端用户的信号进行联合解调，并进行Alamouti解码得到所述远端用户的信息，并进行所述近端用户解调得到所述近端用户的信息。

5.一种基于Alamouti编码的通信系统，其特征在于，MIMO通信系统包括发射端和接收端，所述发射端包括多根发射天线，且所述接收端包括至少一根接收天线，包括：

编码模块，用于所述发射端对远端用户的数据或发送给所述远端用户的数据进行Alamouti编码，并且对近端用户的数据在两个时隙内分别发送所述近端用户的数据的信号及所述近端用户的数据的共轭信号，其中，在一个时隙内发送所述近端用户的数据的信号，在另一个时隙内发送所述近端用户的数据的共轭信号，在对所述近端用户的两个编码时隙内对所述远端用户进行Alamouti编码；

处理模块，用于所述接收端根据第一次估计得到的信道信息对接收到的信号进行所述远端用户信号的解调和Alamouti解码，并且根据第二次估计得到的信道信息对解调后的所述远端用户的信号进行重构，并由接收到的总信号减去所述远端用户的信号，且对所述近端用户的信息进行解码，以获取所述远端用户和所述近端用户的信息；

系统帧结构模块，用于通过导频Pilot1进行所述第一次估计，所述接收端根据第一次估计得到的结果进行所述远端用户的信息解码，并将导频Pilot2与数据段同时采用Alamouti编码进行所述第二次估计，以使得重新估计得到的信息消除所述远端用户的干扰。

6.根据权利要求5所述的基于Alamouti编码的通信系统，其特征在于，所述发射端包括三路待发送信号，所述三路待发送信号为：

其中，x₁,x₂为所述远端用户的原始数据，x₃为所述近端用户的原始数据。

7.根据权利要求6所述的基于Alamouti编码的通信系统，其特征在于，还包括：

解码模块，用于通过对所述远端用户进行Alamouti编码，以使得所述远端用户正交传输，所述接收端对所述发射端的三路信号的解调变成两路信号的解调。

8.根据权利要求5-7任一项所述的基于Alamouti编码的通信系统，其特征在于，还包括：

发送模块，用于对所述远端用户进行Alamouti编码，并在两个时隙内分别发送所述近端用户的信号和所述近端用户信号的共轭；

解调模块，用于根据所述接收端在两个时隙内接收到的信息，对所述远端用户Alamouti编码后的两个不同时隙的信号分别与所述近端用户的信号进行联合解调，并进行Alamouti解码得到所述远端用户的信息，并进行所述近端用户解调得到所述近端用户的信息。

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