张 轶， 任清华， 褚振勇

(空军工程大学电讯工程学院，西安 710077)

0 引言

在无线频谱资源相对匮乏的今天，多输入多输出(Multiple Input and Multiple Output，MIMO)无线通信系统已经体现出其优越性。垂直分层空时(Vertical Bell Labs Layered Space-Time，V-BLAST)结构作为一种MIMO系统，已经被证明能在瑞利衰落信道中使系统容量随着收发天线数的最小值呈线性增长［1］。

然而，面对复杂的无线电环境，如何有效地抑制干扰，避免己方通信的互扰，提高己方通信的有效性和可靠性才是急需解决的问题［2］。因此，将变换域通信系统(Transform Domain Communication System，TDCS)引入基于V-BLAST结构的MIMO系统，设计了一种多输入多输出变换域通信系统(MIMO-TDCS)，旨在使MIMO系统具备较强的干扰抑制能力。

1 MIMO-TDCS模型

1.1 MIMO信道模型

假设系统发射端有NT根发射天线，接收端有NR根接收天线并能很好地估计出信道状态信息(Channel State Information，CSI)［3］。收发端采用 V-BLAST 结构，这样每根天线可以独立地收发信号。接收端用迫零(Zero Forcing，ZF)检测法对信号进行处理。

假设发射信号x为NT×1的矩阵，传输信道H为NR×NT的矩阵，信道中存在高斯白噪声n和干扰j，则接受信号y为NR×1的矩阵为

1.2 TDCS收发信机模型

传统的抗干扰通信系统(如直扩、跳频)只是在系统的接收端被动地处理干扰，与之不同，TDCS能使收发双方同时避免使用被污染的频谱(包括敌方实施干扰以及己方正使用的频谱)进行信号的传输，从而实现抗干扰［4－5］。其发端、收端的基本工作原理见图1、图2。

图1 TDCS发射机原理框图Fig.1 Transmitter architecture of TDCS

图2 TDCS接收机原理框图Fig.2 Receiver architecture of TDCS

1.3 系统模型［6］

收发信机对电磁环境进行采样，估计出干扰在变换域中的位置。根据这个估计产生基函数(Basis Function)，基函数与干扰的变换域波形相互正交。……