基于发射天线优化的MIMO空时分组码算法研究

空时分组码(STBC)近来已被人们应用在多径衰落环境中以提高系统性能,并且已经运用在第三代合作伙伴计划(3GPP)标准中。STBC不需要发射端具有信道信息(CSI)即可以实现发射分集,然而在有信道反馈的STBC系统中,发射端利用CSI是否能进一步提高系统性能。经过分析和仿真表明,发射端利用少量的CSI,在保持总发射功率一定的条件下,采用选择部分发射天线的方案能显著的改善STBC系统的性能。     

Nakagami空间相关衰落信道下MIMO-OFDM 系统误码率的计算与仿真

设计了一种新的MIMO-OFDM系统模型.以该模型为基础,对基于STBC编码的空间相关Nakagami-m平坦衰落信道下的误码率进行了研究,以获得Nakagami相关衰落下MIMO-OFDM系统的误码率以及空间相关性和分布参数对误码率的影响,得出了一种误码率的表达式.对空间相关条件下4发1收MIMO-OFDM系统的误码率进行了性能仿真,结果表明:采用Nakagami分布比较吻合实际测量的数据,信道衰落基于Nakagami-m分布的STBC编码能很好的满足MIMO-OFDM系统的差错性能要求.     

基于Pulsed-OFDM的UWB系统的设计与优化

对802.15.3a工作组为UWB WLAN提出的多频带OFDM-UWB系统在MATLAB环境下用IEEE信道发布的UWB信道模型进行了仿真,提出了一种改进的多频带Pulsed-OFDM系统(POFDM UWB)。对系统进行了分析比较;并通过采用合并技术减少了误码率,提高了系统的性能;采用跳时技术解决了系统多用户接入和系统参数的选取。仿真结果表明,该系统在误码率小于10-5、误分组率小于8%的情况下可以工作在9.6 m的距离。     

一种基于Turbo信道编码方案的超宽带系统性能分析

超宽带(UWB)通信系统的传输质量和抗干扰能力、降低传输的误码率是UWB系统所面临的重要问题.信道编码技术是无线通信中提高传输数据可靠性的有效方法.文中选用Turbo码,将其运用到UWB系统中来增强码字的稳健性,从理论上对Turbo译码进行了定量的时延估计,验证了Turbo信道编码在UWB系统中的适用性.并仿真比较了在高斯白噪声环境中跳时脉位调制(THPPM)UWB系统采用Turbo码和卷积码两种信道编码方式下的性能.结果表明,采用Turbo信道编码下的UWB通信系统具有更优的性能特征.     

UWB多径信道调制方式的误码率分析

为了研究Ultra-Wideband(UWB)系统中可分辨多径分量和不可分辨多径分量携带信号的误码率问题,利用Radio Activated Key Entry(RAKE)接收机的分集技术,在信号发射端分别采用 Binary Phase Shift Keying (BPSK)和Pulse Position Modulation(PPM)调制方式,从这2种调制方式的解析式入手,推导出BPSK与PPM在可分辨和不可分辨多径分量下误码率表达式,并针对在相同叉指数和信噪比下,分别对这2种多径分量信号在不同调制方式下的误码率进行仿真分析.仿真结果表明,在相同调制方式下,可分辨多径的抗误码率性能要优于不可分辨多径的情况.而且,采用BPSK调制无论是可分辨多径还是不可分辨多径,在抗误码率性能上,均优于PPM调制方式.     

Rayleigh衰落信道下基于LDPC码的自适应发射分集技术

将低密度校验码（low desity parity codes,LDPC）应用于一种简单的发射分集技术（space—time block codes,STBC）及自适应STBC,推导出LDPC码在与STBC级联并采用自适应功率分配算法时的译码方法,通过计算机仿真研究了其在Rayleigh衰落信道下的性能．采用发射分集技术可以提供分集增益,提高了系统的性能,而利用由接收端反馈的信道状态信息,可以在发射端采用自适应功率分配算法,使LDPC—STBC的系统性能有进一步的改善．另外,在相似的译码复杂度下,给出了LDPC．STBC与turbo-STBC的性能比较．     

CS-DCSK UWB与窄带通信系统共存性研究

分析了密集多径环境下码复用差分混沌移位键控(code-shifted differential chaos shift keying,CS-DCSK)超宽带(ultra wideband,UWB)通信系统在单个和多个窄带干扰(narrow band interference,NBI)信号下的比特误码率(biterror rate,BER)性能。建立CS-DCSK UWB系统仿真模型,并通过采样扩展方法推导出BER的表达式,从而得到系统在不同干扰条件下的BER性能。分析和仿真结果表明,NBI信号对系统有明显干扰作用,但系统性能在不同频率干扰下保持稳定。     

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.     

基于BLAST和STBC结合的HARQ方案

提出了一个基于2 × 2天线阵列的混合自动请求重传(HARQ)算法.首先传输贝尔实验室分层码(BLAST)来提高速率,当出错重传时,重传信号能和初始的信号组合为空时分组码(STBC).由于BLAST能提供很高的速率但是抗干扰能力不强,而STBC能很好地抵抗干扰,这样两者的结合就极大地增强了系统吞吐率和鲁棒性.本算法结合了BLAST和STBC的优势,在获得多天线复用增益的同时也能获得分集增益,是一个兼顾速率和误码率性能的HARQ方案.理论分析和仿真都表明本HARQ方案能比单纯使用BLAST或者STBC的ARQ方案获得更好的性能.     

一种针对混合空时编码解码方案的改进

针对结合空时分组码(STBC)及分层空时码(V-BLAST)的混合空时编码结构,提出了一种新型的接收解码方案.该方案首先对发送矢量、信道矩阵及接收矢量进行简单的拓展重构,然后直接进行V-BLAST串行干扰消除检测算法,充分利用了STBC的分集增益及V-BLAST串行干扰消除译码的优势.仿真结果表明,对于STBC占较大比重的混合空时编码结构或接收天线数量大于发送天线数量的情况,这种新型的接收解码方案的误码率性能相对于传统的解码方案优势尤其明显,适用于上行链路使用.     

网格编码调制与空时块码的级联和空时格码的比较

介绍了空时编码,阐述了正交空时分组编码的编解码过程及其与网格编码调制相结合的系统,并对空时分组编码、空时格栅编码、网格编码调制和空时分组编码级联这三者在相同的发送功率、相同的信息速率和相同的频带利用率的条件下的BER(误比特率)性能进行了比较,得出简单的网格编码调制和空时分组编码级联后的系统,可以比同复杂度甚至更高复杂度的空时格栅编码系统节省SNR(信噪比)。结论是针对两根发送天线和一根接收天线的,但对于更多天线的无线系统同样适用。     

基于Galois理论的空时分组码

提出基于Galois理论的空时分组码(STBC)，该STBC是线性的，能够通过球形译码算法或任何干扰对消算法进行译码．仿真结果表明，基于Galois理论的STBC系统比正交STBC系统以及未编码系统的性能曲线要好，当SNR增大时，正交STBC系统以及未编码系统的BER与所提出STBC系统的BER之差值也增大。     

超宽带抗干扰性能分析

研究了超宽带系统的抗干扰性能.基于TH-PPM-UWB系统,分析了超宽带在窄带和宽带干扰时的系统性能,利用ADS软件,建立了系统仿真模型,并分别仿真分析了2种干扰情况下的系统误码性能.仿真结果表明:窄带干扰中心频率及发送功率的大小对UWB系统的性能有较大影响,而增加宽带干扰,相当于增加热噪声幅度.     

空时分组码的联合信道估计和符号检测算法

提出了假设信道仅在p个符号持续时间内(p为空时分组码传输矩阵的行数)是不变的慢衰落条件下，适用于空时分组码发射分集系统的联合信道估计和符号检测的EM(Expectation-Maximization)算法。利用空时分组码的正交结构，该算法保持了空时分组码线性译码的优点，具有较低的复杂度和较小的计算量。仿真结果表明，在不同信噪比条件下，该算法可得到较好的误帧率性能。     

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．     

空时编码OFDM/SDMA系统的性能分析

分析了每用户双发送天线的空时编码OFDM／SDMA系统上行链路的性能，对采用空时分组码和空时格码的OFDM／SDMA系统分别给出了不同的多用户检测算法。仿真结果表明，采用相同数目的接收天线时，空时分组编码的系统性能优于无编码的系统；而空时格码编码的系统性能在采用双倍接收天线时才优于无编码的系统，在抑制多用户干扰方面，空时分组码优于空时格码。     

基于超宽带技术的无线传感器网络

针对超宽带(UWB)的设计复杂度低、通信距离短、平均发射功率低等特点可以适用于短距离高速无线通信这一问题,结合超宽带无线传输技术的特点,阐述了超宽带无线传感器网络的主要优势。即:脉冲发生器产生冲激脉冲,超宽带无线电经发射器将载有信息的脉冲辐射出去,再由检波接收器接收。并提出了一种新的编码方法TFS,结果表明它能在低速率数据传输的传感器网络中实现一种简单且具有功效的CMOS操作。     

DS-UWB RAKE接收机多径合成性能分析

首先介绍了DS-UWB系统的的发射与接收模型，然后分析了利用滑动相关法对信道进行估计，并由此给出了不同RAKE接收机RAKE合成权系数选取方案。对接收机采用最大比（MAC）、最小均方误差（MMSE）及带均衡器的（MRC）合并系数选取的误码性能进行了仿真和对比。结果表明了带均衡器的MRC—RAKE只用较少的分支就可以达到接收性能明显优于MMSE—RAKE的程度。尤其在信噪比比较大时。这种优势更加明显。     

一种超宽带系统中的多天线加权预处理方案

针对高传输速率超宽带系统中的符号间干扰问题,提出一种新的多天线加权预处理方案.当发射端已知所有子信道的信道状态信息时,通过信道系数翻转即可以获得每个子信道的预处理抽头系数及等效信道.采用基于广义瑞利商方法求得的最优天线加权系数,能够使得在接收端采样处的信干噪比最大化.采用该发射方案,接收端仅需单天线即可实现捕获多径能量和抑制符号间干扰的折中.仿真结果表明:相对简单的天线合并方案,所提方案在4发射天线下能够获得至少2 dB的误码性能提升.     

UWB信道下TH-PAM与TH-PPM系统多址性能分析

针对UWB信道多址以及加性白噪声这一特点,本文采用高斯二阶脉冲作为发射脉冲,对TH-PAM以及TH-PPM调制解调系统的进行了理论分析,同时给出了这两种调制方式下系统的BER解析公式,并对性能进行了比较。在系统单用户情况下,TH-PAM性能恒优于TH-PPM;在考虑多用户以及系统噪声时,给出了一个仅由用户数目和脉冲波形决定的判决公式,由此可以判断两种系统的性能优劣。