相关信道下级连空时编码性能分析与仿真

研究了空间衰落相关信道对空时编码性能的影响,然后给出了一种外码和空时码级连的结构,对输入信号先进行TCM或RS编码,再进行空时编码.在空间衰落条件下这种级连的结构可以同时获得空间增益和时间增益.仿真表明,级连结构性能优于原始的编码结构,但是接收机的复杂度提高了,这是一种以复杂度换取效益的结构,在深度相关衰落时,级连的外码个数越多,性能越好,实际运用中需要在复杂性和效益间进行折衷.     

Rayleigh信道空间相关及其对空时码性能的影响

为了研究空间相关对空时编码性能的影响,假设散射量沿波达角的功率分布服从von Mises分布,推导出了Rayleigh衰落信道多径接收信号的角度扩展. 引入近似的高斯函数型阵列空间互相关系数,构造接收等距线阵的空间相关矩阵,并证明该矩阵是正定和满秩的,其行列式取值介于0～1之间. 分析表明:若空时码字的差异矩阵满秩且仅在接收端存在空间相关,只会造成空时编码传输在编码增益上的损失,而不会造成分集增益上的损失;Rayleigh空间衰落相关信道中的最优空时编码设计准则与Rayleigh空间衰落独立信道中的相同.     

空时编码技术

本文首先对空时编码系统进行了建模,在此基础上推导了慢瑞利衰落信道下的空时编码的设计准则,为我们设计高性能的空时码字提供了理论依据。     

限定空间中无线通信空时编码的研究

目前对MIMO系统的研究，大都是基于信道是独立同分布的假设，而巷道通信由于受空间限制和传播环境影响，MIMO各信道之间具有很强的相关性。研究了城市地铁等限定空间中强相关MIMO信道下的空时编码性能，提出了在此独特环境下的空时编码的性能界和一种能够补偿信道相关性对系统性能影响的空时分组编码方案——循环空时分组编码(CSTBC)。理论分析和计算机仿真结果表明：该方案放宽了编码对正交性的要求，在巷道等强相关无线信道环境下，获得了比传统编码更好的系统性能。     

空时码在相关快衰落瑞利信道下的性能

利用多变量统计学理论和矩阵变换,解决了在复杂信道模型下,难以对应用在MIMO系统中的空时码进行性能分析的难题,推导出平均成对差错概率的上界,得到了衰落信道相关性越强,系统误码性能越差的结论,最后的仿真结果说明理论推导结果是正确的．     

基于匙孔信道的空时网格编码技术及其性能

针对瑞利信道中所得的一些结论不适用于匙孔信道,研究了基于匙孔信道的宅时网格编码技术,建立了信道模型,分析了匙孔信道的容量和性能,给出空时网格码的编码准则,从而设计出最佳的空时网格码.仿真结果表明,匙孔信道的容量、性能与瑞利信道相比明显下降,由编码准则得到的码字较瑞利信道最佳编码性能提高1 dB左右.     

相关衰落信道发射天线选择系统的性能分析

文章研究了接收天线空间相关条件下组合发射选择/最大比合并方法(TAS/MRC)的性能;导出了准确错误概率的上限,以及信道参数对系统性能的影响。性能分析表明:采用不相关的发射和接收天线,TAS/MRC方法能实现满分集增益;随着接收相关的增强,系统的分集增益减小,性能下降;反之,系统的编码增益增大,从而对系统性能的下降有一定的抵消作用。     

空时编码多载波码分多址系统上行空时信道盲估计

针对当前空时编码系统利用训练序列求解信道信息将导致频谱资源浪费和系统用户容量下降这一问题,提出了宏蜂窝体制下基站使用均匀线阵空时编码多载波码分多址系统的上行空时信道盲估计算法.该算法构筑了蕴涵用户空时信道和波达方向的辅助矩阵,通过对该辅助矩阵进行特征分解得到了相应于每个用户的信号子空间,进而通过对该信号子空间进行奇异值分解实现了无需训练序列的空时信道的盲估计,节省了频带资源.仿真结果表明,该算法可以通过增加基站阵元数目使用户容量达到系统活动用户数的上限,并且信道估计的均方误差对用户数表现出鲁棒稳定性.     

限定空间中无线通信空时编码的研究

目前对MIMO系统的研究,大都是基于信道是独立同分布的假设,而巷道通信由于受空间限制和 传播环境影响,MIMO各信道之间具有很强的相关性。研究了城市地铁等限定空间中强相关MIMO信道下 的空时编码性能,提出了在此独特环境下的空时编码的性能界和一种能够补偿信道相关性对系统性能影 响的空时分组编码方案——循环空时分组编码(CSTBC)理论分析和计算机仿真结果表明：该方案放宽了 编码对正交性的要求,在巷道等强相关无线信道环境下,获得了比传统编码更好的系统性能。     

空时分组码Alamouti方案性能研究

介绍了空时分组码Alamouti方案的编译码原理,在瑞利衰落信道下,采用2种方法推导了多接收天线系统MPSK调制的比特差错率（BER）闭式解。理论上推导出2根发送天线m根接收天线的Alamouti方案与1根发送天线2m根接收天线的最大比值合并(MRC)接收分集的分集增益相同。系统仿真结果与理论值吻合,得到的闭式解是系统性能评估的准确结果。     

一种新的超准正交空时网格码及性能分析

提出了一种新的超准正交空时网格码(SQOSTTC),这种新的超准正交空时网格码是在一种基于旋转因子的准正交空时分组码的基础上提出的,它可以取得全速率和完全分集,并且不增加编码和解码的复杂度.本文通过分析编码增益距离(CGD)和成对差错概率,对新的超准正交空时网格码的性能进行了分析.理论分析和仿真实验结果表明,在相同的频谱利用率下,本文提出的超准正交空时网格码比Jafarkhni等人提出的超准正交空时网格码的性能有明显的提高.     

Antenna selection for V-BLAST systems in correlated channel

Spatial multiplexing systems can provide significant capacity improvement but are sensitive to channel correlation. Antenna selection is a low-cost low-complexity ahemative to resolve these problems. This paper proposes a new transmit antenna selection algorithm for the spatial multiplexing systems with the Vertical-Bell Labs Layered Space-Time （V-BLAST） nonlinear receiver in correlated channel. The proposed scheme separates the optimization into two parts： it first chooses the optimal number of substreams in terms of the singular values of the channel matrix, then adapts the mapping of substreams to antennas according to the post-detection signal-to-noise ratio （SNR）. Simulation results illustrate that the proposed two-step selection criterion can provide greater selection gain than the existing singnlar value based selection criterion as SNR and scattering angle increases. The proposed criterion outperforms the existing one by 0.3 dB at a vector symbol error rate of 10^- 3 and scattering angle of 20 degree.     

基于酉差分空时码的信道估计性能研究

介绍MMSE和LS算法的基本原理同时给出酉空时码的编解码原理,对基于OFDM的非盲信道估计与基于酉差分空时码的盲信道估计进行性能的仿真对比。其中非盲信道估计采用MMSE和LS算法,盲信道估计采用极大似然算法,通过误码率仿真曲线对比可以看出采用酉空时码的误比特率在大信噪比的环境下要明显好于采用MMSE和LS;而在小信噪比环境下,酉空时码的误码率与采用LS的信道估计的误码率基本一致。     

基于QC-LDPC码的联合信源信道编码研究

基于欧式几何构造的准循环LDPC码(quasi-cyclic LDPC,QC-LDPC)应用于联合信源信道编码(joint source and channel coding,JSCC)系统中,由于JSCC系统中信源码和信道码存在特殊的边连接关系,致使满足信源码字和信道码字之间特殊连接关系的QC-LDPC码字比较少,但至少QC-LDPC码可以用来作为JSCC系统中的信道码.仿真结果表明,双QC-LDPC码的JSCC系统纠错性能相比双随机LDPC码的JSCC系统有明显的改善,同时前者的译码迭代次数明显少于后者,从而提升了译码效率.仅使用QC-LDPC码作为信道码的JSCC系统也比双随机LDPC码的JSCC系统有更好的性能,且其迭代次数也更少.     

Space-time spreading and space-time coding for correlated frequency-selective channel in the presence of interference

The space-time spreading (STS), superimposed training sequences and space-time coding (STC) are adopted to obtain a closed-form of average error probability upper bound and maximum likelihood estimation expression for multiple input and multiple output (MIMO) correlated frequency-selective channel in the presence of interference(colored interference). Moreover, the correlation at both ends of the wireless link that can be incorporated equivalently into correlation at the transmit end is derived. Finally, the mean square error (MSE) of the maximum likelihood estimate is also derived.     

相关衰落下正交空时分组码容量的近似分析

在平坦相关瑞利和莱斯衰落信道下,基于泰勒级数展开、高斯分布和Gamma分布,对正交空时分组码系统的遍历容量和容量累积分布函数进行近似分析.对于遍历容量,在低信噪比和天线数目较多情况下,采用一阶近似效果很好,但是在高信噪比和天线数目较少时,一阶近似效果不是很理想,然而采用二阶近似,在任意的信噪比和任意的天线数目下,都具有很好的近似效果.对于系统的容量分布函数,采用高斯和Gamma近似方法,都得到很好的近似效果;在高中断区域,采用高斯近似效果较好;但是在低中断概率区域,Gamma近似具有更好的近似效果.     

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.     

联合空时编码及信道状态信息的多输入多输出分集性能

为提高无线多输入多输出(MIMO)系统的分集性能,介绍一种四天线发送的扩展正交空时分组码(EO-STBC),并根据该分组码特点提出一种基于双比特反馈的分集增益自适应控制方法.该方法利用信道状态信息(CSI),采用天线选择接收,可实现全速率和发送信号的全分集.仿真结果表明,采用扩展正交空时分组码的反馈系统不仅在性能上优于传统的反馈控制系统,而且采用天线选择时,增益提高了5.8 dB.