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．     

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.     

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.     

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.     

Class A噪声衰落信道下空时分组码的性能估计

为获得非高斯噪声环境衰落信道中正交空时分组码(OSTBC)的性能估计,对OSTBC的成对差错概率(PEP)进行了研究.基于物理统计Middleton Class A噪声模型,通过将非高斯Class A分布变换成条件高斯分布,给出空间依赖时间独立条件下OSTBC系统中噪声信号的联合概率密度函数.利用矩母函数(MGF)分析法推导Class A噪声环境下最大似然接收机的成对差错概率的上界.对不同衰落信道中系统误符号率(SER)性能的仿真研究表明,在Class A噪声环境下,OSTBC系统性能随噪声脉冲性的增强而下降.     

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.     

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。     

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。     

衰落信道上空移键控系统的性能研究

空移键控是一种新颖的调制方式,它利用了无线信道的差异性进行信息的传输,可以有效消除信道间干扰,在无需收发端同步的情况下同时能够实现较高的传输速率和通信质量。在空移键控系统中结合天线选择技术,通过增加无线信道间的差异性,可以有效地对抗衰落。本文研究独立同分布瑞利衰落信道上,空移键控采用发送端天线分组选择的误码性能,并给出数值计算和仿真结果。数值计算和仿真结果相吻合,结果表明通过天线选择技术,可以改变实际有效信道的统计特性,提高系统传输的可靠性。     

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.     

快衰落信道中的分布式差分空时编码传输方案

针对分布式差分空时编码(DDSTC)在时间选择性快衰落信道中出现误码率平台的问题,提出了一种新的有效减小信号帧长的DDSTC传输方案(RFL-DDSTC)来抵抗快衰落信道的影响.该方案在中继节点处通过采用T个正交向量,将DDSTC在T个符号周期内的信号合并到1个符号周期内进行转发,使得DDSTC信号变为具有单位帧长的短信号.在目的节点,再对合并后的RFL-DDSTC信号用T个正交向量进行解调,即可还原出原始的DDSTC信号.该方案由于大大缩短了DDSTC信号的帧长,因而可以有效减小信道快衰落带来的不利影响,显著地降低了DDSTC性能曲线中的平台.仿真结果表明,在发射功率为30 dB时,RFL-DDSTC方案可将DDSTC的误码率平台降低一个数量级以上.     

一种适于频率选择性衰落信道的空频编码

针对多输入多输出正交频分复用(MIMO-OFDM)通信系统，提出了一种简单而有效的空频编码算法：时域循环延迟法，即利用OFDM时域帧信号的循环延迟实现空频编码．理论分析和计算机仿真结果表明：该空频编码算法不仅能获得完全分集增益(包括空间分集和信道多径分集)，而且还具有与发送天线数量无关、计算量小和实现容易等优点．     

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.     

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。     

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。     

相关信道下低复杂度的发射天线选择算法

文中借助于矩阵奇异值最小下界的估计方法,提出了一种基于盖尔圆算法的天线选择新算法.该算法的关键就是在选择天线的每次迭代过程中,采用的是选择使信道矩阵最小奇异值下界最大的列.该算法在减小天线间的相关性的同时,也使得所优化的系统的容量最大化以及误码率最小化.仿真结果表明,该算法不仅降低了计算复杂度,而且所得到的信道容量明显优于随机选择算法和小幅度高于盖尔圆算法.     

双选择性衰落信道下的频谱感知

为提高双选择性衰落信道环境下频谱感知性能,提出了一种基于改进的复指数基扩展模型进行信道建模的频谱检测方法.该方法是在一般的复指数基扩展模型的基础上,采用一种能自适应移动速度的基函数,在恒虚警概率条件下,利用接收信号的循环特征,对授权用户的频谱进行感知.实验结果表明,在低信噪比和认知用户移动速度不断变化的环境下该方法有较好的检测性能.     

一种新的带有预编码的GLSTBC-OFDM技术

提出了OFDMA(Orthogonal Frequency-Division Multiple Access)系统中线性预编码(Linear Constellation Precoding,LCP)和分组的分层空时结构GLSTBC(Group Layered Space-Time Block Code,GLSTBC)结合的一种新的发射机方案,即LCP-GLSTBC-OFDM.该发射机结构基于3级用户码的设计:外码(基于OFDMA)主要用来进行组间干扰抑制;中间级的码(基于空时编码STBC)获得空间分集增益,内码(基于LCP)用来获得频率分集增益.文中所提出的方法在接收端只需要一根接收天线就可以消除组间干扰,同时还可以获得2阶空间分集增益、2阶复用增益和满频率分集增益,而且编码和译码的过程都是基于线性处理的,计算简单.计算机仿真结果也证明了该方法的有效性.     

平坦衰落MIMO信道的能量统计特征分析

以顺序统计量分析 Rayleigh 平坦衰落 MIMO 信道矩阵各向量能量的分布特征,给出其各阶矩公式以及列（行）数为 1 和 2 时行（列）向量的能量期望值的简洁表达式,并由此推导出信道矩阵的单边维数趋于无穷时行和列向量能量期望值的上下界。最后讨论了上述分析结果在 MIMO 系统的天线选择和分集增益计算方面的应用。