[0057] 图1所示，是现有WLAN系统的硬件实现标准架构，其中，为了要保证多个协议版本的兼容，WLAN系统中设备的AP电路板上都会至少存在两个无线频段，如：2.4GHz和5GHz。示例的，参考图1，系统级芯片(英文：system on chip，SOC)分别连接2.4GHz的射频电路以及5GHz的射频电路。其中，每个无线频段至少对应两个射频链(英文：RF chain)，射频链也可以称为射频电路。另外，一个射频电路连接着一个发射天线。进一步，参考图2，射频电路是包括PA、耦合器(英文：coupler)、前端模块(英文：front end module，FEM)以及带通滤波器(英文：band pass filter，BPF)等。可见，当射频电路增多时，WLAN系统硬件结构的复杂度会随之成倍增加，硬件成本也会随之大幅增加。
[0058] 本发明实施例的原理在于，为了降低WLAN系统硬件结构的复杂度，控制硬件成本，一个RF电路可以通过一个开关在不同的发射时隙连接至不同的天线，即每一个发射时隙每个射频电路对应的天线中仅有一个天线在发射信号。为了支持这种发射机制，可以在WLAN系统中采用空间调制方案，由于空间调制支持在每一个发射时隙仅有一个天线在发射，这样就可以在WLAN系统中只使用一个RF电路，显著减少RF电路数量，进而大大降低WLAN系统的硬件复杂度。
[0059] 首先，对本发明实施例涉及的术语作以解释说明：
[0060] 1.映射阶数Q：在进行信号传输时，发送设备需要将模拟信号转换成数字信号(即一个二进制序列)，之后将数字信号承载在正弦波或余弦波上通过天线发射出去。相应地，接收设备需要根据接收到的波形信号提取数字信号，再进行数模转换获得发送设备发送的信号。
[0061] 上述过程中，将模拟信号转换成数字信号时，首先可以根据映射阶数Q将模拟信号转化成星座符号。示例的，若采用二进制移相键控(英文：binary phase shift keying，BPSK)技术，映射阶数为2，那么确定出的一个星座符号可以有两种可能：-1或+1。随后，获得的数字信号可以是1或0，其中1代表星座符号-1，0代表星座符号+1。若采用正交相移键控(英文：quadrature phase shift keyin，QPSK)技术，则映射阶数为4，那么确定出的一个星座符号可以有4种可能：1+i或1-i或i-1或-i-1，一个星座符号转化成的数字信号有2比特，示例的，00代表星座符号1+i，01代表星座符号1-i，10代表星座符号i-1，11代表星座符号-i-1。综上，映射阶数为2，那么确定出的一个星座符号可以有两种可能：-1或+1。随后，获得的数字信号可以是1或0，其中1代表星座符号-1，0代表星座符号+1。
[0062] 综上，映射阶数为Q，那么确定出的一个星座符号可以有log2Q种可能。随后，获得的数字信号有log2Q比特。
[0063] 同样，在接收设备也可以根据映射阶数将提取到的数字信号逆映射成星座符号，跟上述过程相反。示例的，若采用BPSK技术，映射阶数为2，数字信号是1，则确定出的星座符号是-1；数字信号是0，则确定出的星座符号是+1。
[0064] 2.发送列向量：如果发送设备有N个天线，则发送列向量包括N个元素。如果N个天线中只有一个天线在发射信号，则发送列向量包括的N个元素中只有一个元素不为零。进一步，该非零的元素是该天线发送的数字信号对应的星座符号。示例的，发送设备包括4根天线，第一根天线发送数字信号是1，那么发送列向量应该是只有第一元素非零，同时，该非零元素为数字信号1对应的星座符号-1，则，发送列向量是[-1,0,0,0]T。
[0065] 3.接收列向量：同理，如果接收设备有N个天线，则接收列向量包括N个元素。如果N个天线中只有一个天线接收信号，则接收列向量包括的N个元素中只有一个元素不为零。进一步，该非零的元素是该天线接收到的数字信号对应的星座符号。示例的，接收设备包括4根天线，第一根天线接收到的数字信号是1，则，发送列向量是[-1,0,0,0]T。
[0066] 4.搜索空间向量集：即根据一个已知量确定出其他可能出现的量，包括所述其他可能出现的量的集合称为搜索空间。在本发明实施例中，接收设备首先确定出一个发送列向量。进而，在假设接收设备误判发送列向量的前提下，推测出其他可能的发送列向量，此处，该发送列向量(确定出的发送列向量)对应的搜索空间向量集为其他可能的发送列向量共同构成的集合。若发送天线个数为N，映射阶数为Q，则发送列向量对应的搜索空间向量集可以包括Q+N-2个与该发送列向量不同的向量。
[0067] 示例的，确定出的发送列向量为[-1,0,0,0]T，且发送设备的映射阶数是2，发送设备包括4根天线，则[-1,0,0,0]T对应的搜索空间可以包括2+4-2＝4个向量。具体地，若接收T设备确定的星座符号是错的，则发送列向量可能是[+1,0,0,0] (映射阶数是2，星座符号可能是+1或-1)；若接收设备确定的发送信号的天线是错的，则发送列向量可能是[0,-1,0,0]T(由第二根天线发送)、[0,0,-1,0]T(由第三根天线发送)、[-1,0,0,0]T(由第四根天线发送)。
[0068] 5.||A||是矩阵A的二范数，即将矩阵A中的所有元素的平方相加，再取平方根。
[0069] 本发明实施例提供一种发送设备，如图3所示，所述发送设备射频电路1以及与射频电路1连接的开关2以及至少两个天线3。开关用于，在每个发射周期的第一发射时隙连接射频电路1与第一天线30，在每个发射周期的第二发射时隙连接射频电路与第二天线31。可见，一个射频电路可以在不同的时刻连接至不同的天线，在天线数目既定的发送设备中，可以减少射频电路的数量，进而减少硬件复杂度，节省硬件成本。
[0070] 进一步地，如图4所示，所述发送设备还包括处理器4。处理器4与射频电路1连接。具体地，开关2包括第一端21和第二端22，所述第一端21与所述射频电路1连接，第二端22对应N个天线3，N为大于等于2的整数。
[0071] 示例的，N个天线包括第一天线30以及第二天线31。所述处理器4用于，获取源信号，根据所述源信号确定发射序列，在通过射频电路1以及第一天线30(或第二天线31)发送该发射序列。具体地，可以是处理器4将发射序列调制在余弦波或正弦波上获得发射信号，将发射信号传递至射频电路进行处理，如：功率放大、耦合、滤波等，最后通过第一天线30(或第二天线31)将发射信号辐射出去。
[0072] 具体实现中，处理器4可以是SOC，与开关2连接，在一个发射时隙通过向开关2发送信号，指示开关2导通第二端22与目标天线(第一天线30或第二天线31)之间的通路，并且不同的发射时隙导通的天线不同，示例的，在一个发射周期的第一发射时隙导通第二端22与第一天线30，在该发射周期的第二发射时隙导通第二端22与第二天线31。另外，所述源信号即用户发送的模拟信号，在每个发射周期的一个发射时隙，处理器4首先将模拟信号映射为星座符号，再根据星座符号以及目标天线的位置信息获得发射序列，最后将发射序列调制到正弦波(或余弦波)上获得发射信号，随后将发射信号传递至射频电路进行处理，最后通过该发射时隙射频电路1连接的天线发送该发射信号。当然，发送设备可以确定出多个星座符号，进而可以确定出多个发射序列，可以将各个发射序列均承载在发射波上进行发送，可以在一个发射时隙通过同一个天线发射。
[0073] 本发明实施例提供一种信号传输方法，如图5所示，所述方法包括以下步骤：
[0074] 101、发送设备获取对应的源信号，根据所述源信号确定发射序列。
[0075] 这里，发送设备包括射频电路，射频电路对应N个天线，N为大于等于2的整数，所述射频电路在不同的发射时隙连接不同的天线。示例的，发送设备的射频电路对应两个天线，在每个发射周期的第一发射时隙连接第一天线，在每个发送周期的第二发射时隙连接第二天线。
[0076] 具体实现中，发送设备的处理器1首先将获取的模拟信号(即源信号)根据映射阶数Q映射为发送星座符号，随后确定根据发送星座符号确定发送内容序列，根据目标天线的位置信息确定发送天线位置序列，进而将发送天线位置序列与发送内容序列组合，构成发射序列。
[0077] 具体地，假定发送设备包括N个天线，N为大于等于2的整数，其中发送设备的射频电路对应这N个天线。则，发送天线位置序列的比特大小为log2N，发送内容序列的比特大小log2Q，发射序列的比特大小为log2N+log2Q。并且，发送内容序列为第一序列集合中的一个序列，该第一序列集合包括Q个长度为log2Q比特的序列，所述第一序列集合中Q个序列分别对应一个不同的星座符号；发送天线位置序列为第二序列集合中的一个序列，该第二序列集合包括 个的长度为 比特的序列，所述第二序列集合中 个序列分别对应一个天线。
[0078] 这里的 为上取整符号，示例的，发送设备有3根天线，发送天线位置序列为比特的二进制序列，第一根天线对应的发送天线位置序列为00，第二根天线对应的发送天线位置序列为01，第三根天线对应的发送天线位置序列为10，第四根天线对应的发送天线位置序列为11
[0079] 另外，发射序列中可以发送天线位置序列在前、发送内容序列在后，也可以是发送内容序列在前、发送天线位置序列在后，在此不作限定。但是，发送设备需要与接收设备约定好这两个序列的顺序，处理时要采用相同的顺序。
[0080] 示例的，发送设备包括四根天线且采用BSPK(+1和-1)星座映射方案时，则，一个星座符号对应的发射序列的比特块大小m为：
[0081] m＝log2N+log2Q＝log24+log22＝3。
[0082] 另外，还可以将每个发射序列转化为发送列向量x＝[x1 x2 … xN]T，其中，x1 x2 … xN依次代表N根天线发送的星座符号，若天线未发送则发送列向量中该天线对应的元素为零，若该天线发送了内容则发送列向量中该天线对应的元素非零。在本发明实施例中，一个发射时隙只有一个天线在发射，因此发射列向量中只有一个元素不为零。表1给出了该场景下(发送设备包括四根天线且采用BSPK(+1和-1)星座映射方案)发射序列、发射天线以及发送列向量之间的对应关系。
[0083] 表1
[0084]
[0085]
[0086] 102、发送设备在所述目标发射时隙，通过射频电路以及目标天线发送所述发射信号。
[0087] 其中，所述目标天线是该射频电路在目标发射时隙连接的天线。
[0088] 具体地，发送设备的处理器4执行步骤101确定发射序列后，还会将发射序列承载在发射波(正弦波或余弦波)上，获得发射信号之后，向开关2发送信号，指示开关2导通第二端22与目标天线之间的通路。另外，向射频电路发送该发射信号。射频电路经过功率放大、滤波等后将发射信号通过目标天线发送出去。
[0089] 具体实现中，发射信号被送到无线信道H中。其中，H是M行N列的矩阵，其中，M代表接收设备的天线数目，N代表发送设备的天线数目。
[0090] 无线信道H是由N个信道响应列向量组成，这N个信道响应列向量是N个发送天线的信道响应列向量hj。其中，信道响应列向量hj包含M个元素，所述M个元素中的第k个元素为所述N个天线中第j个天线到所述M个天线中的第k个天线的信道响应。如图6所示，三个发送天线、两个接收天线的系统的无线信道为2行3列的矩阵，具体如下：
[0091]
[0092] 其中，h11是第一根发射天线到第一根接收天线的信道响应，h11是第一根发射天线到第二根接收天线的信道响应，第一根发射天线对应的信道响应列向量为[h11 h12]T；h21是第二根发射天线到第一根接收天线的信道响应，h22是第二根发射天线到第二根接收天线的信道响应，第二根发射天线对应的信道响应列向量为[h21 h22]T；h31是第三根发射天线到第一根接收天线的信道响应，h32是第三根发射天线到第二根接收天线的信道响应，第三根发射天线对应的信道响应列向量为[h31 h32]T。
[0093] 103、接收设备根据M个天线接收到的信号确定接收列向量。
[0094] 具体实现中，一个发射周期的一个发射时隙，发送设备确定源信号对应的发射序列，将发射序列调制在发射波上最终通过发送天线传送至空间信道H。信号经过空间信道H传输之后到达接收设备，接收设备的每一个接收天线都会接收到信号，对每一个接收天线接收到的信号进行处理可以获得接收列向量。
[0095] 接收列向量可以表示为：
[0096] 其中，y＝[y1 y2 … yM]T为用户所有接收天线上的数据，y1 y2 … yM分别代表M个接收天线中每一个接收天线上的数据；xj代表第j个天线的发送列向量，第j个天线即发送设备的N个天线中发送信号的天线；hj是第j个天线对应的信道响应列向量，hj＝[h1 h2 … T ThM]；列向量n＝[n1 n2 … nM]表示具有零均值单位方差的高斯加性白噪声。
[0097] 104、接收设备根据接收列向量确定发送列向量。
[0098] 需要说明的是，接收设备在一个接收时隙接收到接收信号之前，还可以对空间信道H进行信道测量，获得每一个发送天线的信道响应列向量hj。
[0099] 基于此，接收设备根据所述接收列向量确定发送列向量具体包括：
[0100] 通常，定义信道响应hj与接收信号y间的夹角为αj，其中，hj、y满足以下公式2：
[0101]
[0102] 其中，由于信道响应列向量是空间矢量(即在空间有方向)，接收列向量也是空间矢量，参考公式1，当接收到的信号来自某发射天线时，该接收列向量的方向与该信道响应列向量的方向几乎重合，接收列向量与信道响应列向量之间的夹角也很小。又由于|cos α|是递减函数，因此可以将每一个信道响应依次代入公式2，当|cos α|取得最大值时，信道响应列向量与接收列向量的夹角最小，即可以认为该接收信号是这个信道响应列向量对应的发送天线发送的。另外，公式2中的H为无线信道，H是M行N列的矩阵，其中，M代表接收设备的天线数目，N代表发送设备的天线数目。
[0103] 具体地，分别将所述每一个信道的信道响应h代入 确定使得|cos α|取得最大值的ht；其中，||*||表示进行二范数运算。t为大于等于1小于等于N的整数。
[0104] 将所述ht以及所述接收列向量代入公式3： 计算所述2
发送列向量；其中，所述y为所述接收列向量，所述x为所述发送列向量，所述σ为噪声方差，所述I为单位矩阵，(*)-1表示求矩阵的逆矩阵，H为上述无线信道。
[0105] 105、接收设备确定所述发送列向量的搜索空间向量集。
[0106] 具体地，在假定接收设备步骤104误判发送列向量的前提下，确定发送列向量的其他N+Q-2种可能，即搜索空间向量集包括N+Q-2个与所述发送列向量不同的向量。其中，Q为所述映射阶数，N为所述发送列向量包含的元素的数目，即发送设备的天线数目。
[0107] 106、接收设备根据搜索空间向量集进行误判纠正。
[0108] 具体地，接收设备计算所述搜索空间向量集中每一个向量与所述接收列向量的相似度，计算所述发送列向量与所述接收列向量的相似度；将所述发送列向量更新为与所述接收列向量相似度最高的向量。当然，最终确定的发送列向量可以是步骤104确定的发送列向量，也可以是搜索空间向量集中的一个向量。
[0109] 107、接收设备根据所述发送列向确定发送设备发送的星座符号。
[0110] 具体地，由于在一个发射时隙发送设备只有一个天线在发送，因此发送列向量中只有一个非零元素。进而可以将所述发送列向量中的非零元素确定发送星座符号(即发送设备发送的星座符号)。
[0111] 当然，也可以根据发送列向量逆映射出发送设备发送的发射序列。具体地：根据所述非零元素在所述发送列向量中的位置以及所述N确定发送天线位置序列，根据所述发送星座符号以及映射阶数Q确定发送内容序列；所述发送天线位置序列的比特大小为log2N，所述发送内容序列的比特大小log2Q。示例的，计算出的发送列向量是[+1,0,0,0]T，则天线位置序列为00，发送内容序列为0。
[0112] 最后，接收设备将所述发送天线位置序列以及所述发送内容序列组合，构成所述发射序列。
[0113] 现有技术中，在一个发射时隙，发送设备的所有天线都可能在发射信号，发送的内容有可能相同，也有可能不同，发送设备可以通过控制信令通知接收设备在哪个RE(resource element，资源元)上获取发送设备发送的星座符号，由于天线位置信息不在发送设备发送的内容里，因此，接收设备无需判断接收到的星座符号究竟是发送设备的哪个天线发送的。
[0114] 本发明实施例中，由于发送设备发送的内容包含发送天线位置序列以及发送内容序列，在空间传输过程中，由于噪声影响，可能导致接收设备确定的接收序列中的天线位置序列以及发送内容序列与发送设备发送的不同，因此，可以根据接收列向量对应的搜索空间，进一步对确定的接收向量进行修正。
[0115] 基于此，本发明实施例提供另一种信号传输方法，应用于接收设备，如图7所示，所述方法包括以下步骤：
[0116] 201、检测接收列向量与信道的角度，确定发送天线信息。
[0117] 具体实现中，接收设备首先根据各个接收天线接收到的信号确定出接收列向量。
[0118] 需要说明的是，当接收列向量是由某天线发送时，该天线对应的信道响应列向量的方向应该与该接收列向量的方向相同。也就是说，信道响应列向量与接收列向量的夹角α最小。由于|cos α|是递减函数，因此，将将各个天线对应的信道响应列向量以及上述接收列向量代入上述公式2中，当|cos α|取得最大值时，α最小。
[0119] 进而，分别将各个信道响应以及接收列向量代入公式2中，确定使得|cos α|取得最大值的信道响应ht，进而还可以根据该信道响应ht可以确定对应的发送天线，示例的，可以确定发送天线的索引号。
[0120] 202、根据发送天线对应的信道响应以及接收列向量计算发送设备对应的发送列向量。
[0121] 具体地，将根据步骤201确定出的使得|cos α|取得最大值的信道响应(即步骤201确定的发送天线对应的信道响应ht以及接收列向量代入上述公式3计算获得发送列向量。
[0122] 另外，还可以将发送列向量中的唯一的一个非零向量确定为发送设备发送的星座符号，即本发明实施例中所述的发送星座符号。
[0123] 203、确定所述发送列向量对应的搜索空间，所述搜索空间包括Q+N-2个向量。
[0124] 通常，映射阶数表示模数转化是一个比特有Q种可能的值，发送设备有N个天线。进一步，假设步骤202计算的发送列向量中的非零元素是错的，那么发送列向量有Q-1种可能；假设步骤202计算的发送列向量中的非零元素是对的，但是非零元素在发送列向量中的位置是错的，那么发送列向量还有N-1种可能，因此发送列向量总共有Q+N-2种可能。
[0125] 示例的，发送列向量为[-1,0,0,0]T，[-1,0,0,0]T为4行列向量，说明发送设备有4个天线，假定映射阶数是2，那么对应的搜索空间包括2+4-2＝4个向量。具体地，[-1,0,0,0]T中非零元素是-1，若接收设备确定的星座符号-1(即发送列向量中的非零元素)是错的，映射阶数是2，星座符号可能是+1或-1，则发送列向量可能是[+1,0,0,0]T；[-1,0,0,0]T中非零元素-1在第一行，说明发送该星座符号的天线是发送设备的第一个天线，若接收设备确定的发送信号的天线是错的，则发送列向量可能是[0,-1,0,0]T(由第二根天线发送)、[0,0,-1,0]T(由第三根天线发送)、[-1,0,0,0]T(由第四根天线发送)。
[0126] 204、对搜索空间的每一个向量搜索，并对发送列向量进行更新。
[0127] 具体实现中，分别将所述Q+N-2个向量分别代入D＝||y-Hx||2，确定使得D取得最小值的向量x0，将所述发送列向量x代入||y-Hx||2得到结果D0，将x0代入||y-Hx||2得出结果D1。
[0128] 若D1小于D0，则将所述发送列向量更新为所述x0。也就是说将与接收列向量差异最小的向量确定为最终的发送列向量。当然，若D1大于或等于D0，则不需要更新步骤202确定的发送列向量。
[0129] 示例的，将[-1,0,0,0]T代入D＝||y-Hx||2得到D0。将[+1,0,0,0]T、[0,-1,0,0]T、[0,0,-1,0]T、[-1,0,0,0]T分别代入D＝||y-Hx||2，确定使得D取得最小值的向量x0，如：[0,-1,0,0]T。x0代入D＝||y-Hx||2获得的结果是D1。若是D1小于D0，则将发送列向量更新为[0,-1,0,0]T。
[0130] 205、将发送列向量逆映射为发射序列。
[0131] 也就是说，将发送列向量逆映射为发射序列，即用户所发送的比特流。
[0132] 示例的，最终确定的发送列向量是[0,-1,0,0]T，则天线位置序列为01，发送内容序列为1，即发射序列为011，发送设备所发送的比特流也是011。
[0133] 本发明实施例中，发送设备的一个射频电路对应至少两个天线，也就是说一个射频电路可以对应至少两个天线。同时，在不同的发射时隙，一个射频电路通过开关连接至不同的天线，即每一个发射时隙每个射频电路对应的天线中仅有一个天线在发射信号。在天线数量既定的情况下，相比现有技术一个天线对应一个射频电路的硬件结构，能够大大降低发送设备的硬件结构复杂度，节省硬件成本。另外，接收设备可以根据接收天线接收到的信号确定出接收列向量，根据接收列向量确定出发送列向量，进而可以将发送列向量逆映射为发送设备所发送的比特流。
[0134] 本发明实施例可以根据上述方法示例对接收设备进行功能模块的划分，例如，可以对应各个功能划分各个功能模块，也可以将两个或两个以上的功能集成在一个处理模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。需要说明的是，本发明实施例中对模块的划分是示意性的，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。
[0135] 在采用集成的单元的情况下，图8示出了上述实施例中所涉及的接收的一种可能的结构示意图。接收设备包括：确定单元301、更新单元302以及映射单元303。确定单元301用于支持接收设备执行图5中的过程104，更新单元302用于支持接收设备执行图5中的过程105以及106，映射单元303用于支持接收设备执行图5中的过程107。
[0136] 在采用集成的单元的情况下，图9示出了上述实施例中所涉及的接收设备的一种可能的结构示意图。接收设备包括：处理器401，以及与处理器401连接的M个天线402。处理器401可以包括SOC与射频电路，其中处理器可以是SOC。
[0137] 通过以上的实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。上述描述的装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
[0138] 所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是一个物理模块或多个物理模块，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个不同地方。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。另外，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理模块中，也可以是各个模块单独物理存在，也可以两个或两个以上模块集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。
[0139] 所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个可读取存储介质中。本发明的技术方案或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来。该软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一个设备(可以是单片机，芯片等)或处理器执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：闪存、硬盘、只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0140] 以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
