级联低密度校验码的差分酉空频调制技术

提出了一种新的级联低密度校验码的“差分酉空频调制”方案,该方案适用于收发端均未知信道状态信息的多输入多输出(OFDM)系统.“差分酉空频调制”是在发送天线与OFDM子载波之间进行“空频”编码,而在相邻两个OFDM码字之间进行差分调制,它可以充分利用多径衰落信道所提供的频率分集资源,不需要任何信道状态信息就能够获得最大的频率分集增益.由于其具有最大化的频率分集增益和较高的编码增益,故该方案的系统误码率性能远远优于新近研究文献中所提出的“差分酉空时调制”OFDM技术.在接收端提出了非相干迭代译码方案,其性能良好,同时译码复杂度相对较低.相应的仿真研究表明,该方案在“时频双选”信道下具有很强的鲁棒性.     

基于旋转矩阵的差分酉空时编码调制

针对传统的差分酉空时编码调制在高信噪比(大于10dB)时,性能仍不理想的问题,引入旋转矩阵思想,提出了一种新的差分酉空时调制星座图的设计方法.该方法设计的非群星座图,比传统的循环群码有更大的分集乘积,因而理论上有更好的性能.同时可以通过对该方法进行简化来降低计算复杂度:当星座图的大小为偶数时,该算法可以简化为3个参数.仿真结果表明,在BER(Bit Error Rate)为10-4的情况下,用新提出的方法设计的差分酉空时码的性能比循环酉空时码的性能要好近1dB.     

多天线OFDM系统全速率空时编码的分析与设计

多天线OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)系统环境下, 针对现有全分集全速率空时编码分集复用交换之间的关系问题, 在多天线OFDM系统模型下推导了其分集和复用增益交换曲线, 进一步证实了FDFR(Full Diversity Full Rate)空时编码是一种最优的分集复用交换空时编码。给出了实现全分集全速率空时编码的设计方法。理论分析表明, 全分集全速率空时编码具有较好的空间链路适应性。在中国未来通用无线环境研究计划(FuTURE： Future Technologies for a Universal Radio Environment)的系统配置条件下, 仿真了全分集全速率空时编码的性能并与其他现有最优空时编码的性能进行对比。结果表明, 全分集全速率空时编码具有更好的链路适应性和较好的性能。     

多天线OFDM系统全速率空时编码的分析与设计

多天线OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)系统环境下,针对现有全分集全速率空时编码分集复用交换之间的关系问题,在多天线OFDM系统模型下推导了其分集和复用增益交换曲线,进一步证实了FDFR(Full Diversity Full Rate)空时编码是一种最优的分集复用交换空时编码.给出了实现全分集全速率空时编码的设计方法.理论分析表明,全分集全速率空时编码具有较好的空间链路适应性.在中国未来通用无线环境研究计划(FuTURE:Future Technologies for a Universal Radio Environment)的系统配置条件下,仿真了全分集全速率空时编码的性能并与其他现有最优空时编码的性能进行对比.结果表明,全分集全速率空时编码具有更好的链路适应性和较好的性能.     

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．     

一种改进的差分酉空时编码技术

差分酉空时码不需要任何信道状态信息，在通信终端处于高速移动环境下的快变衰落信道中仍能保持较好的性能。传统的差分酉空时码仅考虑了单电平发射功率，限制了高信噪比时性能的提高。通过在码字内引入多电平相位因子，提出了一种两发射天线以上的多电平差分酉空时码星座构造方案，扩大了码字之间的最小距离，提高了星座的分集乘积。仿真结果表明在译码复杂度略高的情况下改进方案的性能比传统差分酉空码有明显的改善。     

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Cayley变换的酉空时调制技术研究

酉空时调制技术无需信道状态信息,尤其适用于快衰落信道.针对经典酉空时调制的译码计算量过大的问题,文章提出基于Cayley变换将Hermitian矩阵映射为酉矩阵,从而实现酉空时调制的算法.理论推导得出该方案的实现算法.     

引入Star-QAM的高码率差分酉空时编码调制

随着码率的不断增加,酉空时码群中的各个星座点之间的乘积距离会变得越来越小,从而导致性能恶化.为了改变这一特点,引入了Star-QAM(Quadrature Amplitude Modulation)星座图.与M-PSK(MultiplePhase Shift Keying)的一个重要区别就是,Star-QAM星座图的每个信号星座点都具有不同的能量,即具有多幅度特征,不同的星座点可位于多个不同半径的圆上,从而增加了幅度自由度.可根据不同情况找到最优的内外半径比,进而提高整个系统的性能.仿真结果表明,在BER(Bit Error Rate)为10-3时,改进的差分酉码调制的性能比传统的好2.3 dB,而在BER为10-2时,改进方案的性能要好1.8 dB.     

TDS-OFDM系统中的差分空频发射分集方法

在采用相干检测方法的发射分集方案中,进行信道估计需要付出很高的代价,为了降低接收端的实现复杂度,根据时域同步正交频分复用(TDS-OFDM)系统结构的特点,提出了差分空频发射分集及相应的非相干检测方法。该方法在时域进行差分编码,而在频域进行空频编码以获得分集增益。理论分析和仿真结果表明,尽管非相干检测方法损失了一定的接收性能,但无需进行信道估计,在慢衰落和快衰落信道中均能适用,是一种比较好的实现复杂度与接收性能之间的折衷方法。     

DF中继点结合CRC校验的差分酉空时调制方法

针对航空通信中基于差分酉空时调制的解码转发方案的译码错误问题,提出在中继点采用循环冗余编码(CRC)提高系统可靠性的方法.该方法在源节点和目的节点均配置多根天线,接收端使用最大化合并的方案以抵抗多径干扰,利用CRC提高误码性能,保证通信质量.仿真结果表明,在低速率数据传输的快衰落信道中,该方法有明显的编码增益.在BER为10-5处,有循环冗余编码的差分酉空时调制比无循环冗余编码的差分酉空时调制增加约4dB的编码增益.     

An Efficient Differential Space-time Modulation Method Based on Amicable Orthogonal Design

The authors propose an amicable-orthogonal-design-based differential space-time block code (ADSTBC) for multiple antennas. Compared with the existing differential modulation designs, their scheme imposes no restrictions on underlying signal constellation, and therefore can improve the spectral efficiency by exploiting efficient modulation techniques such as QAM and APSK. They then derive a non-coherent maximum-likelihood decoder (MLD) for flat Rayleigh fading channels. The amicable orthogonal property of data matrices assures that MLD has very low bit error rate and linear decoding complexity. Particularly, in two special cases of ADSTBC, the simplified MLDs which can greatly reduce the implementation cost are derived.     

基于树形结构酉空时星座设计的译码方法

针对酉空时码最大似然检测复杂度高的问题，提出了一种酉空时星座的设计及低复杂度译码方法．根据酉空时信号失真测度的定义，依照最邻近原则对星座进行划分，以最小失真准则计算各个星座子集中信号的最佳中心，再通过迭代算法，交替使用两个局部最佳准则，生成由各个信号子集与对应中心所构成的若干子树，形成树形结构的酉空时星座．接收方以接收信号为树根，选择具有最小失真的中心信号．对选定的中心信号对应的子树进行遍历搜索得到对发送信号的估值．该译码方法仅需要对某一中心信号及其对应子树的叶子节点进行计算，避免了最大似然方法对整个星座的全搜索，从而有效地降低了译码复杂度．仿真实验表明，相对于最大似然检测方法，该方法能够以有限的性能损失换取译码计算的有效简化．     

基于空时分组码的差分调制

提出了基于空时分组码的差分调制方案,该方案具有较低的计算复杂性,且具有更加简化的译码器.在3个、4个发射天线的情况下具有更高的速率,对给定速率而言,有更高的编码增益和更低的误比特率,并对3个、4个发射天线的情况进行了仿真.仿真结果表明,用3个发射天线和1个接收天线且码速率为3bits/(s·Hz-1)时,差分STBC要比差分群码方法优越5dB;用4个发射天线和1个接收天线且码速率为3bits/(s·Hz-1)时,差分STBC要比差分群码方法优越6.5dB.表明本文提出的方法具有更高的误比特率性能.     

Differential space-time modulation in rapidly fading channels

Previously proposed differential modulation schemes for time-varying channels may not achieve the full transmit diversity and the maximum Doppler diversity simultaneously. Based on an existing basis expansion model, a new differential space-time code, which wisely combines interleaver/de-interleaver with traditonal space-time transmitting technique to overcome such limitation, .is presented. Two noncoherent differential decoders, named decision-feedback differential detector （DF-DD） and Viterbi-algorithmbased multiple-symbol-detection differential detector （ MSD-DD）, are also derived. We show that our design may recover data symbols with full antenna diversity and the maximum Doppler diversity at high signal-to-noise ratio. System performance is evaluated with simulations.     

一种Eureka-147数字声音广播系统频率捕获算法

提出了一种新的Eureka-147数字声音广播(DAB)系统的频率捕获算法.该算法采用了基于相邻子载波之间差分检测的频率估计,消除了符号定时误差引起的相移影响,根据频率估计测度的最高值与其左右邻近值关系将粗频率估计分辨率提高到0.5,频率捕获残留的载波频率偏移减少到-0.25～0.25,避免了通常的精频率偏差估计算法在±0.5左右时性能严重恶化的问题.     

Differential space-time modulation based on orthogonal design for cooperative network

Differential modulation was widely used for wireless networks in which channel estimation was difficult. Based on orthogonal design, a novel distributed differential space-time coding/decoding scheme for M-PSK modulations was proposed, which had a high code rate of 2/3 and second-order diversity for the two-user cooperative networks. The performance of decode-and-forward (DF) protocols was evaluated. Simulations show that the differential space-time modulation scheme in this paper has better bit error rate (BER) performance or higher code rate than the schemes proposed by Tarasak and Wang when interuser channel states are good enough. The impacts of transmission error between two users for the whole system BER performance were also investigated.