基于空时编码的MB-OFDM超宽带通信系统

基于MB-OFDM（多带正交频分复用）超宽带通信系统上，采用了两种特殊的空时（频）编码结构来改善系统性能。仿真结果表明，在修正的S-V信道模型下，该系统增大了传输速率，基于空时分组编码（STBC）结构的超宽带系统在低信噪比情况下可以获得较好的分集增益，而基于预编码的空时频编码（STFC）的超宽带系统的BER性能比单天线系统的BER性能更加优异．     

基于STBC的MB-OFDM系统性能研究

在对多带（MB）OFDM UWB通信系统进行研究分析的基础上,提出一种基于空时分组码（STBC）的多输入多输出（MIMO）MB-OFDM超宽带通信系统,并详细介绍了系统模型和空时码的编译码原理,对系统性能进行了仿真。仿真结果表明,在改进的S-V多径信道环境下,和传统空时分组码相结合的MB-OFDM系统不仅具有更高的信道容量和分集增益,而且误码性能有所提高。     

基于差分空时分组码的OFDM系统的性能分析

本文介绍了差分空时分组码的编译码原理,研究了采用差分空时分组码的OFDM系统（DSTBC-OFDM）性能,仿真结果表明,DSTBC-OFDM系统的性能随着子载波数及子信道数的增加而提高。通过仿真,还证明了多天线技术与OFDM技术相结合,系统性能可得到提高,更适用于多径无线信道,而且采用差分编码技术,接收端不需要信道估计,可以大大降低接收机的复杂度。     

户内多径信道中 PRF 对 UWB 系统性能影响

首次研究分析脉冲重复频率(PRF)对密集多径衰减信道下采用 THSS 和 PPM 的 UWB 系统 BER 性能的影响。通过使用混合选择／最大比率结合分集接收机(H-S／MRC)并利用虚拟分支技术,首次推导出基于 PRF、选择并结合的多径成分数量 L 以及信道的多径扩频的 UWB 系统准确 BER 表达式,并对 BER 性能进行分析和仿真评估。结果表明：在密集多径衰减环境下,不仅仅脉冲波形和 L,而且 PRF 对 UWB 系统 BER 性能影响极大。当固定 L 和脉冲波形时,增大 PRF 将大大降低 UWB 系统 BER 性能。     

MIMO系统中空时分组编码仿真实现

空时分组码是一种结合信道编码和分集技术的新型的编码和信号处理方法。它可以不需增加带宽,大幅度的提高无线通信系统的信息容量和传输速率,从而提供远高于传统单天线系统的频带利用率。采用广义平稳非相关散射下的多径时变瑞利信道模型,对多输入多输出（MIMO）系统中空时分组编码进行了仿真研究。仿真结果表明：MIMO系统中正交空时分组编码在误码率性能上优于Alamouti编码。     

自适应调制STBC-OCT预编码在MIMO-OFDM VLC系统中的研究

为改善多入多出正交频分复用(MIMO-OFDM)的可见光通信(VLC)系统的性能,提出将自适应调制、空时分组码(STBC)及正交循环矩阵变换(OCT)相结合应用于该系统中,设计并建立了一个2×2 MIMO-OFDM系统,来评估所提出的自适应调制STBC-OCT预编码方案的性能。在不同的调制方式、不同的编码方案下研究其误码率（BER）性能、峰均功率比(PAPR)性能、不同的直流偏置（DC）与驱动电压峰值(V_PP)下的BER性能。结果表明:与其它预编码方法相比,采用自适应调制STBC-OCT预编码方案能获得相对均衡且高的信噪比（SNR）值及更低的PAPR。当传输距离为0.5 m,DC为2.7 V、V_PP为2.7~2.8 V时所提方案能获得最佳的BER性能,并始终低于前向纠错(pre-FEC)门限7%的阈值3.8×10?3。该方案能够有效地克服MIMO-OFDM VLC系统带宽限制的问题并提供最佳的可靠性。     

MIMO-OFDM系统中的空频编码技术的研究

基于多输入多输出（MIMO）的空时编码技术可以充分利用无线通信信道中的多径,从而降低误码率、提高系统的可靠性。本文在空时编码技术的基础上,基于OFDM（正交频分复用）系统提出了一种空频分组码的编码改进方案。经仿真证明：编码后的系统相对于STBC-OFDM（空时分组编码）系统的性能更优越,提高了系统的可靠性。     

密集多径环境下UWB系统的脉冲波形最优设计

首次提出几个设计用于密集多径信道下,UWB无线电系统的短脉冲波形作为基本 的UWB发射脉冲的候选波形,并进行研究。对早期文献中使用的脉冲波形和所提脉冲波形的 频谱特性、自相关函数以及其在多径衰落信道下实现的系统BER性能进行仿真和评估。结果 证明,脉冲波形决定UWB信号的频谱特性且对密集多径环境下系统BER性能影响很大,在相 同条件下,所提脉冲波形实现的性能明显优于先前而且这些脉冲的极性不会影响UWB系统 性能。     

多层交织分复用空时码系统的设计

IDMA技术以其抗多径干扰性好、接收复杂度低等优点成为第四代移动通信的关键技术之一。多层交织分多址复用时空码（ML-IDM-ST）系统是将空时码（STC）思想和IDMA系统相结合的演化而来,它具有接收简单,复杂度低和高吞吐量等优点。本文描述了多层交织分复用空时码系统（ML-IDM-ST）的基本原理和算法流程并对其发展前景进行了预测。     

空时分组码的多径译码方法

为有效地将空时分组码应用到多径衰落环境下的码分多址系统，以充分利用多个路径的信号能量，提出了一种多径环境下空时分组码译码的新方法。由于空时分组码译码与信道估计紧密相关，本文亦讨论了多径信道估计以及信道估计误差对本方法的影响。仿真结果表明，采用多路径译码方法可明显提高系统的误码率性能。     

BER analysis of MPSK space-time code with differential detection over correlated block-fading Rayleigh channel

MIMO technology proposed in recent years can effectively combat the multipath fading of wireless channel and can considerably enlarge the channel capacity, which has been investigated widely by researchers. However, its performance analysis over correlated block-fading Rayleigh channel is still an open and challenging objective. In this article, an analytic expression of bit error rate （BER） is presented for multiple phase shift keying （MPSK） space-time code, with differential detection over correlated block-fading Rayleigh channel. Through theoretical analysis of BER, it can be found that the differential space-time scheme without the need for channel state information （CSI） at receiver achieves distinct performance gain compared with the traditional nonspace-time system. And then, the system simulation is complimented to verify the above result, showing that the diversity system based on the differential space-time block coding （DSTBC） outperforms the traditional nonspacetime system with diversity gain in terms of BER. Furthermore, the numerical results also demonstrate that the error floor of the differential space-time system is much lower than that of the differential nonspace-time system.     

协作发射分集系统及其误码性能分析

协作分集（cooperative diversity）技术通过使网络中各单天线用户共享彼此天线，形成虚拟的多天线阵列来实现发射或接收分集，并结合一定的编码方式，可以有效地提高系统性能。多载波码分多址（MC-CDMA，multi．carder code division multiple access）技术将数据调制到各个子载波上发送，可以有效地抵抗信道频率选择性衰落的影响。由此提出了无线网络中频率选择性衰落信道环境下的一种基于分布式空时分组码（DSTBC，distributed space tim eblock code）和MC-CDMA的协作发射分集方案，建立了协作用户间的误码表示模型，基于该模型推导了在协作条件下整个系统误码性能的理论表达式。分析了协作用户间的平均解码差错概率对系统误码性能的影响，并给出了仿真结果。结果表明，本系统相对于未编码的MC-CDMA系统获得了明显的性能增益，同时仿真也较好地验证了理论结果。     

基于MBER的联合预编码与空时编码GFDM功率分配策略

为改善频率选择性衰落信道上广义频分复用（GFDM）系统的误比特率和频带利用率性能,基于最小误比特率（MBER）准则,提出一种联合预编码和空时编码（STC）的 GFDM 系统及其相应的功率分配策略,可将该功率分配策略的优化目标由MBER转化为最小化其噪声增强因子,并推导了联合预编码与空时编码 GFDM 系统的功率分配、误比特率和频带利用率性能解析表达式。数值计算和仿真结果表明,与预编码STC-GFDM系统相比,基于MBER准则的预编码STC-GFDM系统的误码性能在误比特率为10^-3时改善约0.4 dB,频带利用率性能在信噪比为12 dB时提高约0.24 bit/(s·Hz)。     

基于空时编码和优化多带复小波的MC-CDMA系统及性能

提出一种基于多带复小波和空时编码的多载波CDMA系统,研究了其在瑞利衰落信道下的误比特性能。理论分析和仿真结果表明该系统要明显优于通常MC-CDMA系统,具有与采用循环前缀(CP)的MC-CDMA相比较的优势,而且能够克服通常MC-CDMA系统插入CP所带来能量的减少和频谱效率的降低。同时空时编码技术的应用,显著增强了系统抗多径干扰和多址干扰的能力,进一步提高了系统性能。     

异步垂直空时结构中的功率扩展技术

在平坦衰落信道中,针对异步垂直贝尔实验室空时结构(V-BLAST)信号模型下,现有线性最佳检测算法误码率性能随信噪比提高改善缓慢的问题,提出一种基于功率扩展的迭代检测方法:发射端用功率扩展将发射信号扩展到整个空时信号块上,接收端进行基于功率扩展的迭代检测。同时,分析了所提方法在每次迭代检测后的误码率性能。分析和仿真验证了误码率性能的改进。在4发4收场景下,误码率为10-5时,相比于线性最优最小均方误差(MMSE)方法,获得了约6dB信噪比增益。     

一种协同分集方案的误码性能分析

协同分集(cooperative diversity)技术通过为网络中某些单天线用户寻找若干个用户作为"伙伴",并共享彼此天线,形成虚拟的多天线阵列,来实现多天线分集,结合分布式空时分组编码(Distributed Space Time Block Code,DSTBC),可以有效地提高系统性能.多载波码分多址(Multi-Carrier Code Division Multiple Access,MC-CDMA)技术将数据调制到各个子载波上发送,可以有效地抵抗信道频率选择性衰落的影响.本文提出了无线网络中频率选择性衰落信道环境下的一种基于分布式空时分组码和MC-CDMA的协同发射分集方案,建立了协同用户间的误码表示模型,基于该模型推导了协同分集方案误码性能的理论表达式,并分析了协同用户间的平均解码差错概率对系统方案误码性能的影响,同时给出了仿真结果.结果表明,DSTBC-MC-CDMA相对于未协同的MC-CDMA系统获得了明显的性能增益,同时仿真也较好地验证了理论结果.     

Enhanced space-time block coded systems by concatenating turbo product codes

The BER performance of a turbo product code (TPC) based space-time block coding (STBC) wireless system has been investigated. With the proposed system, both the good error correcting capability of TPC and the concurrent large diversity gain characteristic of STBC can be achieved. The BER upper bound has been derived taking BPSK modulation as an example. The simulation results show that the proposed system with the concatenated codes outperforms the one with only TPC or STBC and other reported schemes that concatenate STBC with convolutional Turbo codes or trellis codes.     

基于准正交空时分组编码的空间激光通信

准正交空时分组编码(QOSTBC)是一种正交空时编码的变换编码结构,将时间分集和空间分集相结合,具有高效的分集利用率和编码效率。QOSTBC是解决大气湍流对光通信影响的有效手段之一。在研究了大气信道特性的基础上,提出一种基于QOSTBC结构和空间分集光通信系统的信道模型;介绍了QOSTBC原理,分析了系统的信道容量和误码率(BER);利用蒙特卡罗仿真比较了采用空时分集编码与未使用分集编码系统的容量及BER的情况。结果表明,使用QOSTBC系统的信道容量随发射天线数增加而递增,误码性能得到有效改善。QOSTBC与Alamouti编码系统相比系统信噪比节省约9dB,说明该系统具有编码所提供的良好信道容量和误码性能,能够有效地抑制大气湍流对光通信所产生的光强起伏影响。     

Variable-rate space-time block codes in M-ary PSK systems

We consider a multiple antenna system when combined array processing with space-time coding is used. We present variable rate space-time block codes for two, three, and four transmit antennas and optimize the transmit power so that the average bit-error rate (BER) is minimized. Numerical results show that this optimum power allocation scheme provides significant gain over the equal power allocation scheme. We then classify all the variable rate space-time block codes having the same code rates and identify the unique code that achieves the lowest BER. We explicitly compute the performance of the variable rate codes over a Rayleigh-fading channel. The proposed variable rate space-time block codes are useful for unequal error protection in multiple transmit antenna systems.     

Progressive image transmission over space-time coded OFDM-based MIMO systems with adaptive modulation

This paper considers a progressive image transmission system over wireless channels by combining joint source-channel coding (JSCC), space-time coding, and orthogonal frequency division multiplexing (OFDM). The BER performance of the space-time coded OFDM-based MIMO system based on a newly built broadband MIMO fading model is first evaluated by assuming perfect channel state information at the receiver for coherent detection. Then, for a given average SNR (hence, BER), a fast local search algorithm is applied to optimize the unequal error protection design in JSCC, subjected to fixed total transmitted energy for various constellation sizes. This design allows the measurement of the expected reconstructed image quality. With this end-to-end system performance evaluation, an adaptive modulation scheme is proposed to pick the constellation size that offers the best reconstructed image quality for each average SNR. Simulation results of practical image transmissions confirm the effectiveness of our proposed adaptive modulation scheme.