基于相关的MIMO-OFDM系统同步方案

提出了一种M IM O(m u ltip le inpu tm u ltip le ou tpu t)-OFDM(orthogona l frequency d iv is ion m u ltip lex-ing)系统前导结构以及基于相关的帧/符号同步、载波频率同步方案,详细介绍了同步算法,并给出高斯白噪声信道和频率选择性衰落信道中的仿真结果.结果表明,这种同步方案算法复杂度低,具有较高的精度和较大的实用价值.     

基于多径信道的最佳非规则LDPC码的设计

已有应用于OFDM(O rthogonal Frequency D ivision Mu ltip lexing)的各种纠错码,但有的纠错能力不强,误码率较大,有的译码复杂度较高。为此,在分析了密度演变算法的基础上,利用差分分解算法和计算机搜索,选择了基于多径衰落信道的OFDM系统的非规则LDPC(Low Density Parity Check)码的最佳度分配对,对系统的误码性能作了仿真,并与最佳规则LDPC码的OFDM系统在同样条件下作了比较。仿真结果显示,在各种映射模式下,所选择的最佳度分配对非规则LDPC码系统的性能优于最佳规则LDPC码系统的性能,在误码率为10-5时,信噪比增益达到1 dB。     

宽带MIMO-OFDM系统的信道估计方法

为节省系统带宽,提出了宽带M IMO-OFDM(Mu ltip le-InputMu ltip le-Output and O rthogonal Frequency D i-vision Mu ltip lexing)系统中的一种信道估计方法。该方法只需对重要抽头进行估计,且两步算法在导频数小于信道响应时间和未知功率延迟分布的情况下,可获得与经典的LMMSE(L inearM in imum M ean Square Error)算法相近的性能,计算机仿真结果证实了其有效性。     

用椭圆模型分析微小区MIMO信道容量

介绍了一种新的适于微小区无线衰落环境的M IMO(多输入多输出)空时相关信道模型即椭圆模型。利用模型并结合Monte Carlo法,对实际微小区环境下M IMO系统的信道容量作了仿真研究,探讨了收发天线阵列的间距、收发天线数、平均信噪比等因素对M IMO信道容量的影响。所得到的结论对M IMO系统的分析和设计有一定参考价值。     

矿井MIMO-OFDM通信系统的信道建模与仿真

在已有矿井MIMO信道模型的基础上,提出了一种基于Nakagami衰落的矿井MIMO空间相关信道模型建模方法。基于Nakagami衰落的非相关MIMO信道,通过计算收发天线间的空间相关性生成MIMO空间相关信道。对所建信道模型的空间相关性及信道容量进行仿真分析。仿真结果证明:MIMO信道的空间相关性随收发端天线单元间距的增大而减小;MIMO信道容量与信道空间相关性以及收发端天线数目有关;减小信道的空间相关性或者增加天线数目,可增加MIMO信道容量。基于Nakagami衰落的矿井MIMO空间相关信道模型适用于矿井无线通信系统。     

MIMO-OFDM系统的同步算法

针对MIMO-OFDM系统中对同步要求较高的问题,提出一种MIMO-OFDM系统中的时/频同步算法,该算法与其他同步算法的关键区别在于将完备广义互补正交同步码组用作同步序列。对于完备广义互补正交码组,在各分量码不重叠的情况下,具有任何相对相移的任意码以及任意码对的自相关特性和互相关特性都是理想的,这一理想特性使得时/频同步算法简单高效。该同步算法分为4步:(1)通过信号自相关实现时域上的同步;(2)通过快速傅里叶变换(FFT)实现频域上同步;(3)使用相干检测和精确时间同步实现多径分离;(4)通过相位差分算法实现精确的频偏估计。仿真结果表明:即使在低信噪比如0dB的多径快衰落信道中,MIMO-OFDM系统也可以在时域和频域上实现精确同步,同时具有高度稳定性和可靠性。     

8天线准正交空时码系统的容量分析

在平坦瑞利衰落信道下,介绍了8个发射天线和1个接收天线的M ISO准正交空时码系统,针对8发射天线ABBA2准正交空时组码,推导其系统的瞬时信噪比的解析式.随后进行Monte-Carlo仿真,其结果表明:在发射天线功率归一化条件下,对于满速率的准正交空时码,随着发射天线的增加,信道容量也增大,但对于大的发射天线数,其容量改善不明显,而接收天线的增多,则系统的容量有明显的提高.     

多输入多输出系统发射天线选择对系统信道容量的影响

针对多输入多输出(MIMO)系统信道矩阵秩亏引起信道容量下降的问题,基于信道容量上限提出了一种发射天线选择方法.该方法利用信道矩阵与发射空间相关矩阵秩相同的特点,重新构建了蕴含模型物理参数的信道模型.在对空间相关矩阵QR分解的基础上,采用随机矩阵理论推导了迫零接收机信噪比的概率密度函数,从而得到了MIMO系统信道容量的上限.该方法不需要已知信道的瞬时状态信息,只取决于衰落的空间相关,计算的复杂度较低,易于实现.仿真结果表明:在低散射环境中,适当地选择发射天线可以使系统的信道容量增加约1 b/s;当接收信噪比大于6.5 dB时,发射端采用均匀圆阵系统的性能要优于采用均匀线阵系统的性能.     

基于编码的OFDM系统性能仿真

OFDM在多径衰落信道中,一些子载波由于深衰落会完全被丢失,从而影响整个系统的误码性能因此,必须将OFDM系统与信道编码结合起来以提高整系统的误码性能。构建了基于编码的OFDM仿真系统,通过仿真比较了基于LDPC码、乘积积累码(PA)和卷积码的OFDM系统在多径衰落信道下的BER性能。研究了信道块衰落长度与编码性能之间的关系,仿真结果分析表明,LDPC码和PA码在不引入交织的情况下,均可获得比引入交织的卷积码更大的性能增益,表明LDPC码和PA码在无线信道环境下具有很好的适应性。     

基于编码的OFDM系统性能仿真

OFDM在多径衰落信道中,一些子载波由于深衰落会完全被丢失,从而影响整个系统的误码性能.因此,必须将OFDM系统与信道编码结合起来以提高整系统的误码性能.构建了基于编码的OFDM仿真系统,通过仿真比较了基于LDPC码、乘积积累码(PA)和卷积码的OFDM系统在多径衰落信道下的BER性能.研究了信道块衰落长度与编码性能之间的关系,仿真结果分析表明,LDPC码和PA码在不引入交织的情况下,均可获得比引入交织的卷积码更大的性能增益,表明LDPC码和PA码在无线信道环境下具有很好的适应性.     

Turbo乘积码与空时分组码的结合研究

讨论了Turbo乘积码编码,研究了Turbo乘积码与空时分组码相结合的多发射天线单接收天线系统(MISO)在平坦瑞利衰落信道下的性能,这里Turbo乘积码作为外码提供编码增益,采用两个相同的扩展汉明码(64,57)构成;空时分组码作为内码提供分集增益,对于二根、三根和四根发射天线的系统空时分组码编码器的码率分别为1,1／2和1／2,空时分组码译码采用最大似然译码方式和理想信道估计．仿真结果表明,在空时分组码的基础上加入高效的信道编码方式,提高了系统编码增益,能满足高速移动环境下的高速无线数据通信性能需求．     

一种基于直扩码分多址系统的复信号空时扩频算法

基于直扩码分多址系统下行链路，提出了一种针对复信号的空时扩频算法．该算法采用发射分集技术，将空时分组编码与直接序列扩频相结合，依靠空时分组码和扩频码的双重正交特性以及复信号自身的特性，充分利用了空域和时域资源设计出新的收、发和解码算法，解决了复信号空时分组编码非正交所导致的解码复杂度过高的问题，将最大似然检测简化为一个线性过程．在独立瑞利衰落信道和给定收、发天线数的条件下，能够实现系统所能达到的最大的分集增益．理论分析及仿真结果表明，与未加扩频的发射分集系统及现有的空时扩频算法相比，该算法不仅能够显著提高数据传输速率，增大系统容量，还具有误码性能好，解码复杂度低、接收机结构简单等优点．     

一种基于线性啁啾光纤光栅的啁啾编码光码分多址接入系统

提出一种新的双极性啁啾编码光码分多址接入（OCDMA）系统。该系统采用线性啁啾布拉格光纤光栅和光纤延迟线将数据比特扩频成由正或负啁啾光脉冲组成的扩频序列,并对多用户干扰和误码率进行了深入分析,探讨了系统误码率与地址码码长和光纤光栅的脉冲展宽因子的关系。结果表明,通过增大脉冲展宽因子可以有效降低该系统的误码率。     

部分反馈信息下多用户多输入多输出下行链路的容量优化

针对多用户多输入多输出下行链路中，基于部分信道状态信息反馈的联合发送方法不能有效抑制多用户间相互干扰的问题，提出了一种支持各用户信号独立检测的多用户联合发送方案．该方案只需要各用户信道响应矩阵的主右奇异向量作为反馈信息，在计算预处理矩阵时引入正变化操作，与已有方案相比，在增加少量前馈信息的条件下，可以最小化多用户问相互干扰，提升系统容量．仿真结果表明，所提出的方案能够提高检测信干噪比，降低系统的平均误码率，在发送、接收天线数为4、平均发送信噪比为20dB时，系统容量比无正交化时提高了1倍以上．     

基于免疫算法的CDMA多用户检测

多用户检测技术是第三代移动通信系统CDMA中的一项关键技术,在多用户检测中求解最佳矢量问题可以转化为在免疫算法中求解具有最高适应度函数的问题。文章提出了一种基于免疫算法的CDMA多用户检测,并与最佳多用户检测和传统检测器进行比较,实验结果表明该方法可获得接近最佳检测的性能。     

空时分组码多载波码分多址系统的空时多用户检测

针对传统的空时编码码分多址系统利用训练序列求解信道信息将导 g致频谱资源浪费这一问题,提出了一种矢量信道冲击响应(VCIR)的盲估计算法,它适用于基站使用多天线的空时分组码多载波码分多址(STBC MC CDMA)系统.与已提出的其他盲VCIR估计算法不同,此算法可以在每用户只使用一个扩频码时实现盲估计,因而不会降低系统中的最大活动用户数.基于估计出的 VCIR,为基站使用多天线的 STBC MC CDMA系统构筑了相应的空时多用户检测器.在系统的基站端使用多天线时,该检测器的活动用户数上限比使用单天线时的对应值有成倍的增加,在用户端使用空时分组码,可以更好地利用发射分集,提高信息的传送速率.仿真结果表明,该检测器不仅可以使用户容量达到系统活动用户数的上限,而且在活动用户数为14、相同信噪比的情况下,使用单根接收天线可以使系统误比特率降低40%.     

基于天线选择的准正交空时组码的容量分析

为研究天线选择下准正交空时分组码(QSTBC)系统信道容量的改善程度,以TBH码为例推导出平均信噪比表达式,并以此作为天线选择的准则,计算出QSTBC系统容量.仿真结果表明:无论采用何种QSTBC码,天线选择下的准正交系统的信道容量都将明显增加.     

双向中继网络多对大规模MIMO系统安全性研究

在配备有大量天线的多对大规模多输入多输出(MIMO)系统中,研究了多个用户通过双向中继网络交换消息的安全问题.首先,推导出用户的安全容量表达式;然后,通过分析结果,讨论信道容量、天线数和用户对数之间的数学关系,得出系统安全容量的近似表达式.仿真结果表明:当中继的传输功率和用户发射功率远远大于噪声功率时,安全容量与天线数量成正比,与干扰用户对数成反比.     

MC DS-CDMA系统中信道估计器的比较

首先介绍了几种多载波码分多址(CDMA)系统,然后建立了MC DS-CDMA系统模型,在该系统中进行最小二乘(LS),线性最小均方误差(LMMSE)和最大似然(ML)3种信道估计器的研究,并对其均方误差(MSE)和误码率(BER)性能进行了仿真,LS实现最简单,但性能最差,LMMSE计算量大,性能优于LS,ML性能最佳,且其计算复杂度低于LMMSE。     

双速率多载波码分多址系统盲空时多用户检测

针对多速率码分多址系统多址干扰导致系统性能降低和使用低率检测算法使系统可用物理用户数下降的问题 ,提出了接收端使用天线阵列的同步上行双速率多载波码分多址系统的低速率盲空时多用户检测方法 .该方法在将不同速率物理用户等效到低速率虚拟用户后 ,构筑了虚拟用户的空时特征向量 ,通过子空间投影特性得到各个虚拟用户空时特征向量的盲估计值 ,进而利用该估计值实现了无需进行模糊复系数估计的软判决多速率盲多用户检测 .由于引入空间信息 ,该方法能够有效抑制多址干扰 ,提高系统容量 .数值仿真结果表明 ,该方法与已知信道的最小均方误差方法性能相近 ,并且在误码率为 10 - 3时 ,使用 2根接收天线可以使系统信噪比改善约 8dB .虽然该方法只考虑了双速率系统 ,但其原理可以推广到任意的多速率系统