频率选择性衰落信道中的时间反转正交空时分组码设计

针对空时分组码在频率选择性衰落信道中误码率性能损失严重的问题,提出了一种时间反转坐标交织正交码设计方案(TR-CIOD).先将空时码的部分传输数据进行时间反转,按照特定数据格式改变符号时序进行传输,然后利用正交空时分组码等效信道矩阵的正交性和循环矩阵的乘法特性,在接收端进行空时匹配滤波.TR-CIOD方案能够降低符号间干扰对数据传输的影响,在保证获得空时码多天线分集增益的同时,还能有效合并信道多径,获得多径分集增益.仿真结果表明,在2径信道、误码率为10-5时,TR-CIOD方案比平坦信道中的坐标交织正交码设计方案的信噪比增益提高了5.5 dB.     

码复用差分混沌键控性能分析与同步算法

码复用差分混沌键控(code-shifted differential chaos shift keying,CS-DCSK)是一种具有优良抗多径衰落能力的非相干混沌调制技术,虽然非相干混沌调制技术不需要在接收端恢复混沌载波,但准确的符号同步是保证系统性能的前提.介绍了CS-DCSK系统的结构模型,包括发射机和接收机原理以及CS-DCSK独特的信号帧结构,然后采用高斯近似法(Gaussian approximation,GA)分析了高斯信道和Nakagami-m衰落信道下符号同步误差对CS-DC-SK误码性能的影响,最后提出一种符号同步算法,该算法通过发送训练序列首先完成帧间的粗同步,在粗同步的基础上完成帧内的细同步.仿真结果表明,在高斯信道和Nakagami-m衰落信道下,仿真结果与理论分析基本一致.通过与理想同步情况下的误码率性能比较,提出的同步算法存在2 dB左右的性能损失.     

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。     

高速无线传输技术正交频分复用(OFDM)

1无线传输环境 无线信道(特别是陆地移动信道),由于地面情况的复杂性,发射的信号往往是经过多条路径到达接收端,即产生多径效应,从而造成接收信号相互重叠,产生信号符号间相互干扰,致使接收端判断错误,严重影响信号传输质量,这种特征为信道的时间弥散性.特别是当信号的传输速率较高时更是如此.这是因为当信号的周期很短,而信号传输速率又非常高时,在接收端信号符号重叠的程度将进一步加深,从而信号的干扰就更加严重.从另一角度看,当信号符号的传输速率较高时,信号带宽较宽,当信号带宽接近和超过信道相干带宽时,信道的时间弥散性将对接收信号造成频率选择性衰落[1].如果没有有效的克服时间弥散性或者说多径效应的方法,为了保证正确的数据传输,必须对信号的传输速率加以限制.可以说时间弥散是无线信道传输速率受限的主要原因之一.多径效应造成频率选择性衰落引起码间干扰,使得接收端正确解调困难.严重时,单靠增加发射功率提高接收端的信噪比并不能降低误码率,而OFDM(正交频分复用)技术是目前进行无线高速数据传输时克服多径效应的最有效的方法.     

多径信道衰落与时延的模拟研究

在多径衰落信道上高速传送信号时，如果信道的延迟扩展大于发送信号的符号周期，信号将产生频率选择性衰落并引起符号间干扰，但如果信道的延迟扩展小于发送信号的符号周期，信号只会产生衰落而不会引起符号间干扰。文中从信道的随机过程特征出发，通过模拟信道的平稳过程，讨论信道衰落特征，为数字通讯的编码、调制和信道的均衡器设计提供一种可行的数学模型，进而可以加快数字通讯新方法的研发。     

基于低速率语音的自适应联合编码调制方案

为了在时变衰落的高误码率无线信道上进行实时可靠语音通信,提出一种基于低速率语音的自适应联合信源信道编码与调制传输方案。该方案根据对合成语音质量影响程度不同自适应地将语音参数划分为不同重要性级别,配合采用不同效率的速率匹配的删余卷积码(rate compatiblepunctured code,RCPC)进行保护,在正交频分复用(orthogonal frequency division modulation,OFDM)系统的不同子信道上进行传输。各参数均根据当前信道的噪声水平跟踪动态调整,子信道的瞬时噪声根据RCPC译码前后序列符号改变情况进行估计。仿真结果表明:在Nakagami-m时变衰落信道下,该自适应联合编码调制方案可以很好地适应信道地时变衰落特性,在恶劣的信道条件下提供良好的合成语音质量,相对传统分离传输方案,误码率降低20%~30%,语音合成质量明显提高。     

一种可变放大增益MIMO放大转发中继系统的误码率分析

提出了一种可变放大增益MIMO放大转发中继方案,其中多天线节点同时进行天线选择与波束形成.为了降低系统复杂度与成本,节点选择两个天线进行波束形成.在瑞利衰落信道中分析了端到端误码率,在源节点与目的节点天线数量大于等于2时获得了误码率的封闭表达式.在高信噪比条件下得到了端到端误码率的渐进近似表达式,进而分析了系统分集阶数.最后采用MATLAB仿真工具进行了上述中继方案仿真,证明了解析结果的正确性.     

MIMO-OFDM系统中一种改进的符号同步算法

为了提高基于传统训练序列的符号定时同步的精度,提出了一种改进的用于MIMO-OFDM符号同步的正交前导结构.该方法将传统正交前导结构中最后一个短训练序列的前半个周期进行了相位反转,使得基于改进的前导结构的接收信号与自身周期延时信号的互相关结果中产生一个明显的下陷,因此这可以在多径环境下更准确的获得短训练序列与长训练序列的分界点,从而有效的提高多径环境下MIMO-OFDM系统符号同步的精度.仿真结果表明,在AWGN信道及Rayleigh衰落信道下,这种改进的前导结构在符号同步中有很好的性能.     

基于TDS-OFDM系统的发射分集技术

为了提高在衰落信道下数字电视地面广播系统的传输性能,在时域同步正交频分复用(TDS-OFDM)系统中应用空时、空频两种发射分集方法。根据系统信号帧结构的特点,提出了简单易行的发射链路信号配置方法,保持原有链路不变,运算复杂度小。同时,分析了空时、空频两种分集方法的适用范围。仿真结果表明:在慢衰落信道下,两种方法都能提高系统的误码性能,当误码率为10-3时有不低于8dB的分集增益;在快衰落信道下,空时分集性能受D opp ler频移的影响而变得很差,空频分集的增益则与在慢衰落信道时相近。对于不同类型的信道采用合适的发射分集方法,数字电视地面广播系统的传输性能可以得到很大提高。     

基于低速率语音的自适应联合编码调制方案

为了在时变衰落的高误码率无线信道上进行实时可靠语音通信,提出了一种基于低速率语音的自适应联合信源信道编码与调制传输方案。该方案根据对合成语音质量影响程度不同自适应地将语音参数划分为不同重要性级别,配合采用不同效率的速率匹配的删余卷积码(rate compatible punctured code,RCPC)进行保护,在正交频分复用(orthogonal frequency division modulation,OFDM)系统的不同子信道上进行传输。各参数均根据当前信道的噪声水平跟踪动态调整,子信道的瞬时噪声根据RCPC译码前后序列符号改变情况进行估计。仿真结果表明:在Nakagami-m时变衰落信道下,该自适应联合编码调制方案可以很好地适应信道地时变衰落特性,在恶劣的信道条件下提供良好的合成语音质量,相对传统分离传输方案,误码率降低20%-30%,语音合成质量明显提高。     

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”．     

一种快速时变信道下的单载波频域均衡算法

借鉴多载波系统中的迭代和判决反馈干扰消除算法,提出一种适用于快速时变信道的单载波频域均衡算法.通过线性均衡得到信号的初始估计,从接收信号中迭代消除由于快速衰落所引起的符号间干扰,基于最小均方误差准则进行频域均衡,并将信道时变所造成的符号间干扰视为等效噪声.仿真结果表明,所提出的算法能够有效降低快速时变信道下的误码平层.     

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。     

基于OFDM的一种空时协作方案

根据OFDM子载波信道的相关性及协作分集的发送特点,利用协作的广播阶段,提出了可获得OFDM调制下多径增益的一种简单空时协作方案。在协作分集发送的不同时隙,将信号在相关性最小的子载波信道上传输,与传统协作方案比,该系统在不降低传输速率的情况下多获得一阶的分集增益。通过对中断概率的研究,给出了最佳的功率分配方案,并对系统理论误码率进行了分析。仿真结果表明该方案可以获得明显的性能增益。     

正交频分复用系统中采用离散导频的频偏估计方法

针对采用正交频分复用(OFDM)调制的欧洲数字电视地面广播系统，提出了采用离散导频的载波频偏估计方法。将接收信号中的离散导频与接收机本地生成的离散导频进行相关运算，由相关峰值的偏移量求得整数倍载波频偏，由相关峰值的相位求得每个符号的绝对相位偏转量，再由相邻两个符号的绝对相位偏转量之差求得单个符号时间间隔内的相位偏转，从而得到小数倍载波频偏。仿真结果表明，与传统的采用连续导频的载波频偏估计方法相比，在高斯白噪声信道和慢衰落信道下，采用离散导频的载波频偏估计方法的性能有明显的提高；在快衰落信道中性能则稍差，但仍然保持在系统性能允许的误差范围之内。将离散导频用于载波频偏估计可以提高系统的频谱利用率。     

一种新的闭环正交空时分组码功率分配方案

为了提高准静态衰落信道下闭环正交空时分组码系统的误码性能及容量,分析了闭环正交空时分组码系统的等价信道瞬时符号信噪比,并通过使其无交叉项最大化,提出了一种新的功率分配方案.进一步从理论上证明了新的功率分配方案所获得的等价信道信噪比高于等功率分配方案及已有学者提出的不等功率分配方案.仿真结果也验证了该方案的误码性能及容量...     

多径Rayleigh衰落信道中二元正交码扩频多址通信系统的性能分析

研究了随机二元正交码直接序列扩频多址信号在多径Rayleigh衰落信道传输中,在非相干RAKE接收机中采用两种不同最大选择接收方案(最大输出信噪比选择及最大输出功率选择分集接收)时,系统的差错特性和差错概率表达式.数值计算结果示出了在多径衰落信道中,分集接收对扩频多址系统性能的影响,同时表明在多径Rayleigh衰落信道中,最大输出功率选择分集接收时扩频系统的差错性能优于最大输出信噪比选择时扩频系统的差错特性.     

基于导频符号的双多进制正交扩频与MPSK复合调制系统的性能分析

提出了一种双多进制正交扩频调制与MPSK相位调制相结合的复合调制方案（DNOrth-MPSK）。该方案通过插入导频符号进行信道估计,提高了系统的误比特率性能;同时对其在加性高斯白噪声信道（AWGN）和单径瑞利衰落信道下的理论性能进行了分析,结果表明,这种正交扩频与MPSK相位调制相结合的系统方案较传统的多进制正交扩频系统大大提高了数据的传输速率,因此可适用于高速数据通信。对系统在AWGN和单径瑞利衰落信道中的性能,本文给出了理论下界和仿真结果。     

删余LDPC与OFDM联合编码调制算法

为了降低正交频分复用(OFDM)系统中信道的时变导致的高误码平台,提出一种联合编码调制算法。该算法利用低密度校验码(LDPC)对删除信道的优良特性,将LDPC编码删余比特进行预编码,映射为零调制符号,辅助调制解调器减轻子载波间干扰(ICI)自干扰。仿真结果表明:与分离的编码调制相比,在相同传输速率条件下,该方法降低时变信道导致的LDPC误码平台达3个数量级以上。该联合编码调制算法可明显提高宽带无线通信系统在高速移动环境下的性能。