空时分组码在时变衰落信道中的性能

从实用性出发,对空时分组码在时变衰落信道中的性能进行了研究.采用SIMULINK仿真工具构造了时变衰落信道的仿真模型,模型由信道、发射端和接收端组成:信道部分由多径Rayleigh信道和高斯白噪声构成;发射端由信源、串并转换器、调制器、空时分组编码器和功率分配模块构成;接收端由信号合并、最大似然译码器、调制解调器和误比特率计算模块组成.仿真结果表明:在平坦慢衰落信道中,STTD性能比单收发系统的性能有很大提高,并且随着SNR的增大,STTD性能的提高幅度增大;在平坦时变衰落信道中,随着最大多普勒频移的增大,STTD性能有所下降,尤其是在大信噪比条件下,性能下降得更明显.     

基于双选衰落信道的差分空时协作技术

协作分集技术解决了MIMO技术在移动终端受天线制约的问题.由于无线通信环境的特殊性和复杂性,对信道估计十分困难,因此引入了不需要信道估计的差分空时编码,并在时间选择性衰落信道和频率选择性衰落信道的基础上研究了时间-频率双选择性衰落信道模型,在更接近实际信道环境的基础上将差分空时编码和协作分集技术相融合.理论研究和仿真结果均表明系统性能在信道容量、误比特率等方面均得到了提高.     

宽带CDMA系统中的空时格型编码

讨论了在频率选择性衰落无线信道下WCDMA系统中的空时格型编码（STTC）性能。介绍了STTC系统模型，重点讨论了WCDMA下行链路STTC系统的几种接收机，通过仿真给出了STTCWCDMA系统在频率选择性衰落信道上的FER（误帧率）和BER（误比特率）性能。     

宽带CDMA系统中的空时格型编码

讨论了在频率选择性衰落无线信道下WCDMA系统中的空时格型编码（STTC）性能。介绍了STTC系统 模型，重点讨论了WCDMA下行链路STTC系统的几种接收机，通过仿真给出了STTC WCDMA系统在频率选择 性衰落信道上的FER（误帧率）和BER（误比特率）性能。     

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.     

相关信道下宽带MIMO-OFDM系统中空时频码的分集度分析

针对在发射端和接收端都存在空间相关的频率选择性时变 MIMO信道,分析了MIMO-OFDM 系统中的空时频码的分集度性能,基于成对错误概率准则,推广了空时频码的设计准则.对于一个给定的空时频码,发现所能获得的分集度不仅与发射端相关矩阵、接收端相关矩阵有关,而且还与信道的时间相关矩阵、频率相关矩阵有关.空时频码在相关信道下的最大可获得分集度为Lrank(P)rank(Q)rank(RT).空时码和空频码只是该结果的一个特例.实验仿真结果验证了该结论.     

基于SIMO系统的RA-CDSK通信方案性能分析

针对无线通信中的信道衰落问题,提出一种单输入多输出参考自适应相关延迟键控(single-input-multiple-output reference-adaptive CDSK,SIMO-RA-CDSK)通信方案。采用高斯近似分析法分别在AWGN信道和Rayleigh平衰落信道条件下推导出SIMO-RA-CDSK系统的误比特率BER公式,并且对SIMO-RA-CDSK系统的理论分析进行Monte Carlo仿真验证。研究结果表明:与传统混沌通信系统相比,该方案不仅在解调过程中降低了信号内干扰分量和噪声干扰分量,而且能够通过接收端多天线获得有用信号分量的增益。SIMO-RA-CDSK系统误比特率随着接收端天线数量增加而下降;由于在SIMO-RA-CDSK中信号内干扰和噪声干扰较少,在接收端天线数量相同的条件下,SIMO-RA-CDSK系统误比特率比SIMO-CDSK(single-input-multiple-output CDSK)系统的低。     

浅海水声信道中Turbo码性能研究

针对复杂多变、强多途和大起伏的浅海水声信道,本文建立了包括时变衰落、多途和加性干扰在内的信道仿真模型及Turbo码编/译码结构.通过计算机仿真,研究了浅海水声信道中的Turbo码性能及Turbo码性能随多途效应、衰落率和信道交织器等的变化.结果表明:在水声通信可接受的信噪比范围内(10～20 dB),Turbo码具有良好的性能(误比特率小于10-4);浅海水声信道中,Turbo码性能随多途路径数的增加而下降;Turbo码性能随衰落率的减小而略有下降;浅海水声信道中,信道交织器可改善Turbo码性能,并弥补由于衰落率不同而造成的性能差异.     

数字信号通过通用Rice衰落信道传输的性能

通用Rice过程涵盖了从最深度衰落的单边高斯过程到比Rice过程更轻的衰落过程,与其他衰落模型相比具有更优异的性能.研究数字调制信号通过通用Rice信道传输的性能, 给出频率非选择性慢衰落通用Rice信道上相干二进制相移键控(BPSK)、相干二进制频移键控(BFSK)、差分相干二进制相移键控(DBPSK)和非相干二进制频移键控检测时的平均误比特率公式,分析了模型中各参量对平均误比特率性能的影响.     

航空信道仿真研究

在对航空信道物理特性分析的基础上,提出了一个适用于空-空、地-空无线链路的宽带频率选择性衰落频域信道仿真器。选择合适的仿真参数,该仿真器可以模拟航空器在停场、滑行、飞行等状态的无线衰落信道。宽带频率选择性信道仿真器由多个并行子信道仿真器在频域构成,每个子信道为一个简单结构的平坦衰落模型,执行独立的瑞利衰落,这样的多个并行子信道构成了一个宽带频率选择性信道的仿真结构,非常适合正交频分复用或者多载波码分多址系统信道的计算机仿真。     

正交空时分组码在瑞利衰落信道下的性能

基于典型的多输入-多输出无线通信系统下的正交空时分组码信道模型,推导了瑞利衰落信道下正交空时分组码的瞬时接收信噪比和抗噪声性能的一般表达式,并用Simulink仿真工具,对在不同调制方式下几种STBC系统的误码率性能进行了仿真与结果比较分析.仿真结果表明,接收天线数目一定时,正交空时分组码的性能随着发射天线数的增加而得到改善,并且随着发射天线数目的增加,改善的程度越来越小.分析结果还表明了系统带宽利用率和抗噪声性能之间的互补关系.     

DF中继点结合CRC校验的差分酉空时调制方法

针对航空通信中基于差分酉空时调制的解码转发方案的译码错误问题,提出在中继点采用循环冗余编码(CRC)提高系统可靠性的方法.该方法在源节点和目的节点均配置多根天线,接收端使用最大化合并的方案以抵抗多径干扰,利用CRC提高误码性能,保证通信质量.仿真结果表明,在低速率数据传输的快衰落信道中,该方法有明显的编码增益.在BER为10-5处,有循环冗余编码的差分酉空时调制比无循环冗余编码的差分酉空时调制增加约4dB的编码增益.     

光MIMO-OFDM预编码矩阵优化

由于水下非成像光多输入多输出正交频分复用(multiple input multiple output-orthogonal frequency division multiplexing,MIMO-OFDM)通信系统采用强度调制-直接检测的通信方式,缺失频率和相位分量,不同光源的光束在接收端相互叠加,因此其信道相关性强,误码率(bit error rate,BER)高。针对这一问题,提出一种基于非成像光MIMO-OFDM接收信号欧氏距离的预编码算法。假设发送端预知信道状态信息,在满足光信号非负性和总功率受限的约束下求解最优预编码矩阵,通过对不同光源分配不同的功率实现最大化接收信号的最小欧氏距离。系统发送端通过预编码矩阵对信号进行预编码,接收端通过最大似然方法对最大化欧氏距离的接收信号进行解码。仿真结果表明,与基于奇异值分解的光MIMO预编码算法相比,提出的算法在总功率不变的前提下,进一步降低了非成像光MIMO-OFDM系统误码率。     

基于改进STBC的MIMO系统容量分析

提出了一种改进的准正交编码,推导了四发一收系统中采用改进的准正交空时分组码的系统容量公式。比较了新编码方式和正交编码方式及TBH编码方式下信道的容量。结果表明,信噪较高时,改进后的编码方法的容量高于现有编码方案的信道容量。另外,仿真证明了新编码的信道容量在发送天线数一定时随信噪比和接收天线数的增大而增大。     

基于扩频通信的伪随机码时间反演多址通信

针对传统时间反演多址技术(time-reversal division multiple access, TRDMA)因用户信道冲激响应空间相关性无法完全正交所引起的多址干扰(multiple access interference,MAI)问题,提出了一种基于扩频通信的伪随机码时间反演多址通信(pseudo-noise code time-reversal division multiple access, PNTRDMA)。该方法在传统TRDMA的基础上,通过在发端为不同用户分配正交的伪随机码,在接收端配备相对应伪随机码对信号进行进一步区分,提高了用户在信道冲激响应空间相关性较高情况下系统的可靠性。通过仿真对PNTRDMA与TRDMA在普通情况下和极端情况下的误码率进行分析,并对PNTRDMA在不同参数情况下的误码率情况进行了分析。仿真结果表明,PNTRDMA能够有效减小MAI,降低系统误码率(bit error rate, BER)。     

分布式STBC在UWB系统中的应用及其性能分析

基于STBC(space-tim e b lock cod ing)可以实现发射天线数确定的完全发射分集,并且仅仅对接收信号进行线性处理的非常简单的最大似然译码算法特点,文中将分布式STBC技术应用到UWB(u ltra w ideband)系统中,构建一个分布式STBC-UWB系统,以此来获得更好的系统性能。考虑只有单个中继节点的情况下,推导出该系统的误比特率表达式。在S-V信道模型环境下,利用MATLAB仿真了分布式STBC-UWB系统误码率性能,并与传统UWB系统进行比较,发现采用分布式STBC-UWB系统比传统系统在误码率性能上明显提高。     

Joint multi-user space time block coding and beamforming via convolutional weighting

A convolutional weighting （CW） scheme applied to a half-wavelength spacing array was proposed for multi-user system to joint STBC （space time block ceding） and beam forming （BF）. The transmitting beam is equivalent to the product of two sub-beams. One is used to realize interference suppression, while the other is employed to form a couple of uncorrelated channels from base station （BS） to the desited user （to meet the requirement of STBC） and to maximize SINR （signal-to-interference-plus noise ratio） at the desired receiver. As an optimum combination of STBC and beam forming, the proposed scheme can achieve both full diversity order of STBC and array gain of BF. Meanwhile, it can also effec- tively restrain multi-user interference by nulling. Simulation results show that the proposed scheme can significantly improve the BER （Bit Error Rate） performance and enhance system capacity as compared with the conventional eigen-beamforming （EBF） technique applied to a half-wavelength spacing array.     

新颖的平均传输参考型超宽带相关接收机的研究

基于超宽带（UWB）通信在多个比特数据传输中信道基本不变的特点，提出一种平均传输参考型UWB相关接收机．发送端的每一帧数据由头部几个参考信号和多个调制数据信号组成，接收机采用这几个参考信号接收波形的累加平均作为相关模板来解调随后的数据信号，由于提高了相关模板的信噪比，从而改善了接收机的误码率性能，同时结构较为简单，便于实现．理论分析和IEEE多径信道模型的仿真表明：该接收机的比特误码率明显优于传统自相关接收机，在10^-2误码率时约有2dB的信噪比增益．     

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%.