MIMO系统中空间分集增益与复用增益的权衡分析

MIMO系统由于在收发两端采用多天线,可以获得复用增益和分集增益,克服了无线信道的衰落,并提高了数据传输效率.然而,如何去权衡这两者之间的关系,是研究的重点.从简单的MIMO系统模型入手,在确定衡量其系统性能标准的基础上,研究2×2MIMO系统的3种发送策略,并对比分析其分集增益及复用增益,为MIMO系统在不同信道条件下如何权衡两者的关系提供一定的参考价值.     

一种频选衰落信道上的STFC-OFDM技术

研究了一种适用于频率选择性瑞利衰落信道上结合空时频编码的正交频分复用(STFC-OFDM)技术．在现有的空时分组码的基础上。研究频率分集进一步发展设计了新的在空间、时间、频率域上三维编码的空时频码。并将其应用于OFDM系统中．理论分析和仿真实验表明，该技术能在译码复杂度较低的情况下。获得更大的分集增益。改善OFDM系统在频选衰落信道上的性能；与空时编码的正交频分复用(STC-OFDM)技术相比，STFC-OFDM有更好的分集增益和误码率性能．     

基于协作分集的WiMAX上行链路性能增强研究

协作分集是一种新的空间分集技术,将协作分集应用到WiMAX系统中,与WiMAX的物理层核心技术OFDM结合起来,一方面可以利用OFDM技术提高频谱效率,有效地抵抗信道频率选择性衰落的影响;另一方面WiMAX可以利用协作分集获得分集增益,有效地提高整个系统的性能。通过仿真结果表明,加入协作分集的WiMAX系统相对于原始WiMAX系统获得了显著的分集增益,系统的误码性能得到了提高。     

基于协作分集的WiMAX上行链路性能增强研究

协作分集是一种新的空间分集技术,将协作分集应用到WiMAX系统中,与WiMAX的物理层核心技术OFDM结合起来,一方面可以利用OFDM技术提高频谱效率,有效地抵抗信道频率选择性衰落的影响;另一方面WiMAX可以利用协作分集获得分集增益,有效地提高整个系统的性能。通过仿真结果表明,加入协作分集的WiMAX系统相对于原始WiMAX系统获得了显著的分集增益,系统的误码性能得到了提高。     

基于循环延迟分集的空时频编码策略

结合空时编码和正交频分复用(OFDM)技术，将循环延迟分集引入到传统的空时OFDM编码系统中，提出了一种新的空时频编码策略．在该策略中，对OFDM帧间相同载波上的符号进行空时编码，实现空时分集；OFDM帧内各子载波上的符号则使用循环延迟引入频率分集，实现空频编码．接收端综合利用空时、空频编码的结构信息实现联合译码，获得空时频分集增益．仿真结果表明，该策略具有结构简单、差错性能改善明显等优势．在频率选择性信道中，新编码策略可以获得空时频全分集增益．在相同信干比条件下，差错性能明显优于传统空时或空频OFDM系统的差错性能．     

OFDM技术与MIMO-OFDM技术及其性能比较

正交频分复用(OFDM)是一种特殊的多载波传输方案,具有良好的频带利用率,减少了保护带宽。多输入多输出(MIMO)系统是指在发射端和接收端分别设置多副发射天线和接收天线。采用MIMO技术可以提高信道容量和信道可靠性,降低误码率。MIMO-OFDM技术是MIMO与OFDM技术结合形成的一种技术,该技术是在OFDM系统中采用阵列天线实现空间分集,提高了信号质量。本文阐述了OFDM和MIMO-OFDM技术基本原理,并对其性能进行了比较。     

空时码在MIMO系统下的性能比较

多输入多输出（MIMO）无线信道具有分集增益和空间增益,因此MIMO系统比单输入单输出（SISO）系统有更高的频谱利用率．本文分析了V—BLAST的几种经典的检测算法,并进行了仿真;仿真结果和理论分析表明：不同的天线组合和检测算法对MIMO系统的性能都有很大的影响,因此要从更全面的观点来分析空时码．     

简单空时编码发射机分集自适应OFDM系统

将自适应调制技术和空间分集技术有机地结合起来 ,提出了一种与简单空时编码发射机分集相结合的恒定比特率自适应正交频分复用 (OFDM)方案。该算法根据两径发射机的平均信噪比在各子载波上自适应地选择不同的调制模式 ,并保持恒定比特率。仿真结果表明 :在多径瑞利衰落信道下 ,该方案可以显著地改善 OFDM的性能。在无信道编码和误比特率为 10 - 5条件下 ,对于平均带宽效率为1bit/ (s.Hz)的双天线发射分集接收的自适应 OFDM系统与传统 OFDM系统相比可以获得约 35 d B的自适应分集增益。     

空分和频分混合接入方式下的无线资源调度算法

为进一步引入分集增益以提高无线资源频谱利用率,针对多用户多输入多输出正交频分复用(MIMO-OFDM)系统下行传输,提出联合OFDM和多用户空间复用MIMO混合接入方式下的用户调度和功率分配算法。采用这种混合接入方式不仅能够通过频率信道和空间信道的调度产生多用户分集增益,也能有效避免空分复用(SDMA)中频率复用产生的共信道干扰问题。在资源分配上,基于广义处理机共享(GPS)优化模型提出基于信道状态的并行加权公平队列(Cap-WFQ)调度和功率分配算法,算法在保证多媒体用户的最小数据率要求的同时优化系统吞吐量。     

空分和频分混合接入方式下的无线资源调度算法

为进一步引入分集增益以提高无线资源频谱利用率,针对多用户多输入多输出-正交频分复用(MIMO-OFDM)系统下行传输,提出联合OFDM和多用户空间复用MIMO混合接入方式下的用户调度和功率分配算法。采用这种混合接入方式不仅能够通过频率信道和空间信道的调度产生多用户分集增益,而且能有效避免空分复用(SDMA)中频率复用产生的共信道干扰问题。在资源分配上,基于广义处理机共享(GPS)优化模型提出基于信道状态的并行加权公平队列(Cap-WFQ)调度和功率分配算法,算法在保证多媒体用户的最小数据率要求的同时优化系统的吞吐量。     

基于OFDM调制方式下的协作分集方式性能仿真

协作分集在无线通信中应用极其广泛,正交频分复用技术(OFDM)鉴于自身优势,在系统的频谱利用率、功率利用率、系统复杂性等方面具有很强的竞争力.首先介绍了协作分集中的两种协作方式与OFDM系统框架,对比分析了解码转发与放大转发在实现各自转发上所具有的优缺点;对比分析了CRC编码OFDM系统与卷积码编码OFDM系统仿真性能,决定采用卷积码实现OFDM协作分集中解码转发法(decode and forward,DAF)的编解码,并对OFDM协作分集的两种协作方式进行了系统仿真.仿真结果表明,加入协作分集的OFDM系统,获得了显著的分集增益,系统性能得到提高.     

基于NSFC-OFDM的非协作式虚拟MIMO

针对多用户配对虚拟MIMO(multiple input multiple output)安全性差,对信道估计器依赖性强的问题,提出一种基于非相干空频码(non-coherent space frequency code,NSFC)和正交频分复用(orthogonal frequency division multiplexing,OFDM)的非协作式虚拟MIMO.在分析NSFC成对错误概率的基础上,给出能满足全分集阶数和最大编码增益的编码准则.为了获得平行子信道传输效果,利用信道循环矩阵奇异值分解(singular value decomposition,SVD)后得到的酉矩阵分别进行预编码和预解码.基于最优NSFC和OFDM预编解码,提出一种新颖的虚拟MIMO策略.该虚拟MIMO在收发两端均无需信道瞬时信息,以非协作方式在单天线内模拟多天线收发效果.理论和仿真分析结果表明,虚拟MIMO系统能有效逼近实际理想MIMO的系统容量和误比特率性能,显著降低了虚拟MIMO系统的检测门限.     

OFDM系统中基于网络编码的协作传输技术

协作通信是一种能够有效对抗信道衰落,增加系统吞吐量的空间分集技术。网络编码技术在平衡网络负载,增强网络健壮性方面有着显著的能力。在频率选择性信道环境下,将网络编码技术联合协作传输用于OFDM系统,并针对协作用户间信道可靠和不可靠两种情况,分别分析了系统的中断概率。仿真显示该策略能够有效提高系统在频率选择性信道下的传输性能。     

频率选择性衰落无线信道下的发送分集技术

通过研究平坦衰落信道下空时分组码(STBC)发送分集技术，结合正交频分复用(OFDM)技术，提出适用于频率选择性衰落信道的STBC-OFDM发送分集方法．然后对STBC-OFDM系统在随机信道和恒参信道中的性能进行仿真．研究和仿真结果表明，STBC-OFDM技术是一种非常有效的抗频率选择性随机衰落技术．与OFDM系统比较，STBC-OFDM系统误码性能得到很大改善，系统的频带利用率通过采用多电平调制方式得到提高．STDC-OFDM方法适用于数据高速传输的宽带无线系统的下行链路．