为什么信号和通道之间的卷积不是直接在 SIMO 通道中完成的

信息处理 过滤器 数字通讯 卷积 OFDM
2022-02-01 19:13:52

在OFDM系统中,我需要传输一个信号x在 SIMO 频道H与一个Tx天线和 4Rx接收器的天线。该卷积的初始方程是r=Hx+n在哪里n是噪音。r是接收到的信号,x是传输的信号,并且H是一个托普利兹矩阵,如下代码所示。

问题,当我创建 toeplitz 矩阵时H, 传输信号的维度x和托普利兹矩阵H不相等,所以我们不能做乘法!我在网上查了一下,我得到了,在处理那个乘法之前,我应该做两个步骤。先得到x1进而x2如下面的代码。x2是翻转x1,理论上是已知的,但是得到x1?

编辑:
关于 toeplitz 矩阵的维度H, 如下:如果我们有信号的长度Q, 通道长度M, 接收天线数p. 因此,toeplitz 矩阵的维数为 (Q*px Q+M)

谢谢

2个回答

我在另一条评论中说过,使用函数 conv“即在 MATLAB 中”的卷积和使用 Toeplitx 矩阵的卷积必须给出相同的结果。没关系。

现在,根据您的代码,接收到的信号r是通道之间卷积的结果h并发出信号x, 意思是r=hx+n
* 表示卷积(在使用的情况下为循环卷积CPOFDM 或任何其他系统)。

因此,在传统的已知情况下,我们使用 SISO 系统,其中 1 根天线用作发射器,1 根天线用作接收器,我们的参数长度应为:

x=Nx 1 ;h=L× 1;

N是我们信号的长度,在你的情况下Q

L通道的长度,或者我们有时将其称为 IR,在您的情况下M

到这里,很明显,这是可以在任何地方读取的正常过程。现在假设您正在使用SIMO系统与P接收器上的天线而不是 1(顺便说一下,分数采样也等效于 SIMO 系统)。在那种情况下,你应该有P复制您的信号而不是一个。就像你在做P您发出的信号的倍数卷积P不同的渠道。比方说P= 4; 意味着在我们的案例中,您有 4 个接收器的天线等效为 4 个不同的通道。

如前所述,与传统情况相比,您假设您的信号有 4 个副本,以及 4 个不同的通道,所以让我们说参数H是 toeplitz 矩阵,它将代表 SIMO 系统中的这四个通道。所以我们会有

R=HX+N

R在 SIMO 中接收到信号,H是 toeplitx 矩阵,XSIMO系统中也发射信号N代表噪音。

现在,您的问题是如何构建H什么是维度H使用 SIMO 系统时。(顺便说一句,您的代码是正确的)

发射的信号X, 代表 4 个副本x, 所以它的维数是(N+L)× 1;

托普利兹矩阵H有一个维度NPX(N+L)在哪里P= 4 在你的情况下。还有噪音N应该NPx 1.(在这种情况下,作为噪声的 N 与发射信号的 N 不同)。

所以,现在,你可以得出接收信号的维度rR在任何情况下都很容易。

关于你的问题,为什么使用x1, 它有发射信号的维度X(N+L)x 1 而不是维度N在常规情况下

谢谢

收到的样品i在接收天线j是(谁)给的

rij=l=0Lhj,lxil+nij

在哪里L是通道内存,{hj,l}是个l从发射器到接收天线的第 th 通道抽头j. 上式实际上是发射信号与 Tx 和 Tx 之间通道的通道脉冲响应的卷积j接收天线。为所有值详细编写上述示例ij, 并堆叠样本将为您提供一种系统的方法来查找尺寸。

对于一根接收天线,信道矩阵是圆形的(在基于 CP 的 OFDM 的情况下),其维度为N×N(在哪里N这里是OFDM符号中数据符号的数量)。当你有P接收天线,尺寸变为NP×N.

但我认为在这种情况下你需要采取N在任何进一步处理之前,首先在每个天线处对每个接收到的样本块进行点 FFT。