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.     

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.     

空时分组码在频率选择性衰落信道中的性能

从空时分组码的实用性出发,在频率选择性衰落信道中对其性能进行了研究.采用SIMULINK仿真工具构造了频率选择性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;发射端由串并变换和空时分组编码器组成,并对信号进行扩频和加扰;接收端使用理想的RAKE接收机.仿真结果表明:在频率选择性衰落信道中,对于慢变化信道,随着信道路径数的增加,误比特率明显降低;对于快变化信道,随着信道路径数的增加,误比特率有所上升,而且信道路数越多,误比特率上升越明显.     

一种用于准静态瑞利衰落信道的空时码设计

对准静态瑞利衰落信道的空时码设计准则进行了研究。考察了不同差错路径长度的首事件差错概率，这些概率由不同差错路径长度的码字对之间构成的矩阵的最小行列式决定，综合考虑这些最小行列式，提出一种新准则，使这些最小行列式的和最大化。另外，证明了空时码的几何一致性并使用该特性大大地浅少了空时码搜索的复杂度。依据该准则搜索得到一些新码，并与现有好码进行性能对比。状态数目更多且／或使用更多发射天线的空时码也可以依据该准则进行搜索。     

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”．     

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。     

相关块衰落信道下空时检测的误码性能研究

对相关块衰落信道下MPSK相干空时检测以及差分空时检测的误码性能进行了理论推导和系统仿真,给出了相应封闭形式的误比特表达式.相干检测能获得很好的误码性能,但是它需要进行精确的信道估计,以获得可靠的信道衰落的幅度和相位大小.然而,差分检测不需要进行信道估计以获取信道状态信息(CSI),因此当信道衰落速度很快或系统发射天线数目较多时,差分检测变得更加切合实际.虽然差分检测的健壮性很强,但是与相干检测相比,其误码性能要差,并且在高信噪比区域存在误码平台.仿真结果表明:相干空时检测和差分空时检测都获得了明显的分集增益,在相同的星座调制和信噪比下,相干检测的误码性能要优于差分检测,同时也和理论结果相吻合.     

一种用于准静态瑞利衰落信道的空时码设计

对准静态瑞利衰落信道的空时码设计准则进行了研究。考察了不同差错路径长度的首事件差错概 率，这些概率由不同差错路径长度的码字对之间构成的矩阵的最小行列式决定，综合考虑这些最小行列 式，提出一种新准则，使这些最小行列式的和最大化。另外，证明了空时码的几何一致性并使用该特性大大 地减少了空时码搜索的复杂度。依据该准则搜索得到一些新码，并与现有好码进行性能对比。状态数目更 多且/或使用更多发射天线的空时码也可以依据该准则进行搜索。     

瑞利相关衰落下MIM0系统的差错率分析

采用空时分组码(STBC)的MIMO系统，可有效地对抗无线信道的衰落并获得分集增益和复用增益。推平了空间相关瑞利衰落环境下该系统的误符号率SEP的闻式结果，该结果表明系统的性能主要由MIMO信道协方差矩阵的特征值及其重数决定。对于2副发送天线2副接收天线的情况，作了计算机份真，份真结果证明了理论分析的准确性。     

瑞利相关衰落下MIMO系统的差错率分析

采用空时分组码 ( STBC)的 MIMO系统 ,可有效地对抗无线信道的衰落并获得分集增益和复用增益。推导了空间相关瑞利衰落环境下该系统的误符号率 SEP的闭式结果 ,该结果表明系统的性能主要由MIMO信道协方差矩阵的特征值及其重数决定。对于 2副发送天线 2副接收天线的情况 ,作了计算机仿真 ,仿真结果证明了理论分析的准确性     

空间相关莱斯快衰落信道下的MIMO系统性能

考虑到多输入多输出（MIMO）系统的收发分集优势和空间相关莱斯快衰落信道的普遍性，根据多变量统计学理论，推导出了MIMO系统在空间相关莱斯快衰落信道下平均成对差错概率上界的闭合表达式，发现随着信道空间相关性的增强或者莱斯分量的下降，系统误码性能呈下降趋势，最后通过仿真实验验证了理论推导的正确性．     

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.     

非理想载波同步下的OFDM快衰落信道估计

针对非理想载波同步下的正交频分复用(orthogonal frequency-division multiplexing,OFDM)系统,提出一种快衰落信道估计算法.首先,提出一种紧凑型广义信道冲击响应(generalized channel impulse response,G-CIR)自相关矩阵的对角化方法,使其随机性仅体现在对角阵中;然后,提出一种紧凑型G-CIR矩阵的压缩表示方法及其等效信道模型,减少了待估计元素个数;最后,利用最小二乘(least square,LS)估计器估计出压缩后的信道,从而实现了非理想载波同步下的OFDM快衰落信道估计.仿真结果表明,该算法能对非理想载波同步下的快衰落信道进行有效估计,并且提高了误码率(bit error rate,BER)性能。