一种在快衰落空间相关环境下特征向量调制的非相干通信方法

利用信道的统计相关信息,提出一种在快衰落相关信道中非相干通信的新方法.发射端将信息比特1调制为发射相关矩阵的最大特征向量,将信息比特0调制为0特征向量.接收端将每根天线上的信号功率合并,并通过与一预设阈值比较来检测比特信息流.分析表明,这种方法实现了最大发射相关增益与完全接收分集增益.进一步将这种特征向量调制扩充到M进制调制的环境下,分析可得此时的系统分集增益下降2M-1倍.通过与差分酉空时调制(differential unitary space time modulation)的仿真比较,在块衰落(block fading)准静态信道中,与差分酉空时调制有相当的性能;在快衰落的信道中,差分酉空时调制已无法工作,而该方法仍可以实现完全接收分集增益.     

频率选择性衰落无线信道下的发送分集技术

通过研究平坦衰落信道下空时分组码(STBC)发送分集技术，结合正交频分复用(OFDM)技术，提出适用于频率选择性衰落信道的STBC-OFDM发送分集方法．然后对STBC-OFDM系统在随机信道和恒参信道中的性能进行仿真．研究和仿真结果表明，STBC-OFDM技术是一种非常有效的抗频率选择性随机衰落技术．与OFDM系统比较，STBC-OFDM系统误码性能得到很大改善，系统的频带利用率通过采用多电平调制方式得到提高．STDC-OFDM方法适用于数据高速传输的宽带无线系统的下行链路．     

级联低密度校验码的差分酉空频调制技术

提出了一种新的级联低密度校验码的“差分酉空频调制”方案,该方案适用于收发端均未知信道状态信息的多输入多输出(OFDM)系统.“差分酉空频调制”是在发送天线与OFDM子载波之间进行“空频”编码,而在相邻两个OFDM码字之间进行差分调制,它可以充分利用多径衰落信道所提供的频率分集资源,不需要任何信道状态信息就能够获得最大的频率分集增益.由于其具有最大化的频率分集增益和较高的编码增益,故该方案的系统误码率性能远远优于新近研究文献中所提出的“差分酉空时调制”OFDM技术.在接收端提出了非相干迭代译码方案,其性能良好,同时译码复杂度相对较低.相应的仿真研究表明,该方案在“时频双选”信道下具有很强的鲁棒性.     

一种适用于快速双选衰落信道的时频双差分空时编码正交频分复用技术

为了保证在快速双选衰落信道下的有效数据传输,提出了一种新颖的时频双差分空时编码正交频分复用(OFDM)技术.该技术通过分别在OFDM系统的子载波之间和OFDM符号之间引入差分空时编码,实现了在系统时域和频域上的差分调制.文中同时给出了相应的准最优译码算法,并对系统性能进行了分析和计算机仿真.结果表明,该技术在快速双选衰落信道下能够保持良好的误码率性能.     

基于导频辅助的单载波空时分组编码传输技术

研究了频率选择性衰落信道中采用2个发送天线1个接收天线的单载波Alamouti空时分组编码数据块传输技术．在传输系统发射端利用导频符号辅助的思想设计出伪噪声PN导频序列和信息数据的排布结构;接收端一方面利用导频PN序列循环相关的信道估计算法获得信道冲激响应估值,另一方面采用干扰抵消技术消除导频序列对接收信息数据的影响,之后引入单载波频域均衡技术对接收数据进行处理以克服信道的频率选择性衰落．仿真结果表明,这种基于导频辅助的单载波空时分组编码传输系统相对于单天线传输系统获得了空时结构所带来的全速率下的最大分集增益,具有比Alamouti空时分组编码与OFDM相结合的传输系统更高的数据传输效率和更好的系统性能．     

基于多项式模型和卡尔曼滤波器的正交频分复用自适应信道估计算法

在正交频分复用(OFDM)系统中,为了准确地检测接收信号并实现解调,必须对信道的传输函数进行准确估计.本文提出了一种适用于OFDM通信系统,基于二阶多项式模型和卡尔曼滤波器(Kalman filter)的自适应信道估计算法.利用二阶多项式模型对无线时变信道进行建模,通过合理安排插入导频结构,使用块状导频,可以使得原本二维的时频多项式模型减少到一维,降低信道估计算法的复杂度.同时,在多项式模型的基础上,将时变无线信道等效为一autoregressive(AR)过程,从而建立起卡尔曼滤波器的过程方程与测量方程,通过卡尔曼滤波器的递推公式,即可实现对多项式模型参数的自适应估计.本文提出的算法可以仅使用最少的导频(即与多项式模型参数相同个数的导频)实现准确的信道估计.由于每次所需导频个数的减少,接收端所需存储的未解调信号的数量也随之降低,大幅减少了接收端所需的存储空间.计算机仿真证明,与线性插值算法和基于二阶多项式模型算法的信道估计相比,在相同输入信噪比和归一化多普勒频移条件下,本文提出的算法具有较低的误码率.     

一种具有可分级转码能力的无线视频鲁棒传输方法

结合空时正交频分复用(OFDM)和转换编码技术,提出一种无线衰落信道下具有可分级转码能力的鲁棒视频传输方法.该方法可将高质量的MPEG-2压缩视频转换为低码率、低分辨率H.264可分级码流,以满足网络带宽和终端设备显示的要求.同时,考虑分级码流的重要性,转码输出的可分级码流经过分层空时编码的OFDM系统实现不对等保护传输.实验结果表明:在典型的随机突发错误的无线环境下,本文可分级转码能力的视频传输系统性能优于非分级转码的视频传输系统.     

频率选择性信道下空时分组码直接盲信号检测算法

针对空时分组码系统中训练序列的引入会降低系统传输效率的问题,提出了一种在频率选择性衰落信道下无需信道估计直接对空时分组码进行盲信号检测的算法.该算法在发射端采用线性预编码并且在接收端采用子空间方法进行解码.和已提出的其他盲信号检测算法不同,它可以在未知信道信息的情况下以满速率发送和接收信号并获得满的分集增益.该算法可以被推广到有任意发射天线数的空时编码结构.Monte Carlo仿真实验表明,该算法和使用准确信道信息的解码算法性能相近.     

抗信道快变的酉空时星座设计

分析了移动台以不同大小速率移动时,信道衰落系数在同一分组长度内的快变性。通过计算机仿真分析发现：酉空时码的误码率随着信道衰落系数自相关函数的减小而恶化,且随分组长度增大而加深恶化。在系统化酉空时星座设计方法的基础上,提出了一种抗信道快变的酉空时星座设计方案。仿真结果表明：该方案可有效地缓解由于信道快变而引起的误码率恶化问题。     

一种基于检测转发方式的酉空时协作分集技术

对一种基于检测转发方式的酉空时协作分集技术进行了研究,该技术可以在发送端和接收端都不知道信道信息的情况下使数据可靠地传输.在该协作分集技术下,通过对2个用户协作系统进行仿真分析,结果表明,其误码率性能与每个用户的信道和用户间的信道相关.     

空时编码的OFDM盲信道估计

提出一种新的恒模复调制、单天线接收实现空时编码的OFDM(ST-OFDM)盲信道估计的算法.建立了2发1收的ST-OFDM系统模型;利用空时编码的特点,对发射信号采用恒模复调制,引入周期相关特性,将各子信道分开进行估计;利用循环前缀引入的信息冗余给出子空间算法,实现盲信道估计.恒模复调制可避免非常数调制导致的峰值功率问题.该算法不需要对OFDM信号进行冗余预编码,不会降低系统码率;由于采用单天线接收就可实现盲信道估计,不需要改变接收机的结构;不受信道阶数过估计的影响.但如有信道零点在OFDM子载波上,算法不能成立,因此受信道零点位置的限制.     

分层空时OFDM系统中多用户检测技术

提出了一种分层的空时正交频分复用(OFDM)系统结构,将分层的空时分组编码(STBC)应用于OFDM系统中,可在多输入多输出(MIMO)信道上提供分集增益并对抗频率选择性衰落的影响.在接收端采用一种层干扰抑制和干扰隐藏算法以克服多用户间的干扰,在分别解码每一层时抑制其他层的信号,然后在解码其他层时去除前面已解码层所产生的影响.利用该方法可在宽带无线信道上实现多用户可靠的高速通信.仿真结果表明,该系统具有很好的多用户传输性能.     

引入冗余的差分空时分组编码OFDM系统

鉴于引入冗余的差分空时分组编码(DSTBC:Differential Space Time Block Code)是在平坦瑞利衰落信道下得出的,且提供的速率有限.为了在频率选择性衰落信道中提供高速数据业务,提出了一种基于该码的OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)系统.发端首先进行DSTBC编码,然后进行OFDM调制,再通过两根发天线将信号发送出去;接收端使用一根天线,先进行OFDM解调,再使用Viterbi算法进行DSTBC译码.仿真结果表明,由于使用的新差分空时分组码可以提供编码增益,该系统的性能比传统的DSTBC编码OFDM系统要好,在信噪比(SNR:Signal Noise Ratio)较高时可以改善约1 dB,比使用相干STBC(Space Time Block Code)的OFDM系统相差2dB.若在此DSTBC编码之前级联一个外码,可进一步改善系统性能.     

移动衰落信道中的自适应OFDM调制

在宽带移动OFDM(正交频分复用)系统中,不同的子信道经受不同的信道衰落,具有不同的传输能力。若采用固定速率调制方案,信道容量和发送功率未能获得充分应用。自适应调制技术能充分利用信道容量和信号功率,满足不同传输速率和服务质量的要求。研究了一种适用于宽带移动OFDM系统的自适应算法。在平均发送功率不变条件下,算法根据子信道的衰落特性,自适应地分配子信道中数据比特,选择不同的信号星座和发送功率,使得系统的功率和频谱效率达到最佳。首先推导了在平均发送功率受限条件下,瑞利衰落信道中最大频谱效率;其次,分析了在给定误比特率(BER)条件下,采用连续功率、连续星座MQAM(多进制正交幅度调制信号)调制的最大功率频谱效率,在此基础上提出适用于实际系统的离散功率、离散星座MQAM调制算法;最后进一步优化系统的功率密度谱。计算机模拟表明:该算法能明显地提高移动OFDM系统的频谱效率。     

基于训练序列的STBC-SCFDE的信道估计

研究了频率选择性信道下基于训练序列的两发射天线的空时分组编码一单载波频域均衡系统的信道估计算法．提出了2种新SCFDE和Alamouti空时分组码相结合的传输帧结构,一种是选取m序列作为训练序列,另一种是选取具有恒幅特性的Chu序列作为训练序列．文中通过详细的理论推导得出这2种传输帧结构的信道估计算法．仿真结果表明：相对于m序列,当误码率为10^-3时,以Chu序列作为训练序列的帧结构设计方案可以获得0．8dB的信噪比增益．     

Nakagami衰落信道中STBC码的性能估计

基于Alamouti提出的BPSK调制下空时分组码在Rayleigh衰落信道中的码性能原理,推导出高阶调制方式下Nakagami衰落信道中空时分组码的符号差错率的最小距离球界,仿真分析了两信道下引入空时分组码的多天线系统中发射和接收天线分集增益,发射天线数量的“地板效应”．     

Performance of Adaptive Subchannel Assignment-Based MIMO/OFDM Systems over Multipath Fading Channels

Introduction Orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) is widely regarded as an effective modulation tech- nique for mitigating the effects of inter symbol inter- ference (ISI) in a frequency selective fading channeland for providing reliable high…     

简单空时编码发射机分集自适应OFDM系统

将自适应调制技术和空间分集技术有机地结合起来 ,提出了一种与简单空时编码发射机分集相结合的恒定比特率自适应正交频分复用 (OFDM)方案。该算法根据两径发射机的平均信噪比在各子载波上自适应地选择不同的调制模式 ,并保持恒定比特率。仿真结果表明 :在多径瑞利衰落信道下 ,该方案可以显著地改善 OFDM的性能。在无信道编码和误比特率为 10 - 5条件下 ,对于平均带宽效率为1bit/ (s.Hz)的双天线发射分集接收的自适应 OFDM系统与传统 OFDM系统相比可以获得约 35 d B的自适应分集增益。     

TDS-OFDM系统中的差分空频发射分集方法

在采用相干检测方法的发射分集方案中,进行信道估计需要付出很高的代价,为了降低接收端的实现复杂度,根据时域同步正交频分复用(TDS-OFDM)系统结构的特点,提出了差分空频发射分集及相应的非相干检测方法。该方法在时域进行差分编码,而在频域进行空频编码以获得分集增益。理论分析和仿真结果表明,尽管非相干检测方法损失了一定的接收性能,但无需进行信道估计,在慢衰落和快衰落信道中均能适用,是一种比较好的实现复杂度与接收性能之间的折衷方法。     

Differential space-time modulation in rapidly fading channels

Previously proposed differential modulation schemes for time-varying channels may not achieve the full transmit diversity and the maximum Doppler diversity simultaneously. Based on an existing basis expansion model, a new differential space-time code, which wisely combines interleaver/de-interleaver with traditonal space-time transmitting technique to overcome such limitation, .is presented. Two noncoherent differential decoders, named decision-feedback differential detector （DF-DD） and Viterbi-algorithmbased multiple-symbol-detection differential detector （ MSD-DD）, are also derived. We show that our design may recover data symbols with full antenna diversity and the maximum Doppler diversity at high signal-to-noise ratio. System performance is evaluated with simulations.