最优功率分配的发送分集

第三代移动通信系统中,为了更好地支持高速率数据的传输,在下行链路使用了发送分集技术犤1犦犤2犦。考虑MISO(Multiple-InputSingle-Output)信道,对开环发送分集方案,提出了使用最优功率分配的新方案,并推导出最优功率权值。理论分析表明,与开环发送分集相比,最优功率分配的发送分集的平均信噪比增益为1.25dB。     

从功率分配的角度分析三种方案的MIMO信道容量

在移动通信中,空间分集是一种重要的分集方式,MIMO(多入多出)技术作为空间分集的应用得到广泛的关注.本文从功率分配的角度研究了预编码法、等功率分配法和波束成形法这三种方案所获得的MIMO信道容量的本质.在不同的发送天线和接收天线结构下对三种方案的遍历容量和中断容量进行了仿真,并得出结论:预编码法通过在发送端利用信道信...     

基于协方差反馈的多天线系统优化发送研究

为了克服多天线信道相关性的影响，提出一种新的自适应发送方案。应用空时分组码特征波束成型技术和格形编码调制（TCM）来获得分集增益和编码增益。针对采用和不采用交织器两种情况，基于成对差错概率（PEP）准则。分析了系统的统计性能，分别得到了使系统编码增益和分集增益最大化的TCM设计准则。根据注水法则和Lagrange乘子法求得波束间功率分配算法最优解。此外，码距作为优化功率加载算法中的权重因子，有效降低了获取波束成形分集的信噪比门限。分析和实验结果表明此方案复杂度低。能有效克服相关衰落。     

基于最大比合并的MIMO分集系统递增天线选择算法

MIMO分集系统天线选择技术可以在不增加系统射频链路的情况下,达到与全天线几乎相同的分集增益.针对发送端采用最大比发送,接收端采用最大比合并的MIMO分集系统,提出了一种递增天线选择方法,每次增加一根天线,并使得它与已选出的天线结合起来具有最大的信噪比增益.相对于对所有可用天线集进行遍历的最优算法,它减小了需要搜索的范围和每次搜索的计算量,降低了复杂度;相对于功控天线选择算法,它考虑了新增天线与已选出天线集之间的相关性,改善了性能.仿真结果表明,在误比特率、信道容量和信噪比增益方面,此算法和最优算法性能相近,且不随可用天线数和选出天线数的改变而改变.     

分布式移动通信系统中多用户分集分析

分析了分布式移动通信系统中,Rayleigh-lognormal复合信道下,发送分集对下行链路多用户分集的影响,发现基于最大比发送(MRT)和基于选择发送分集(STD)调度算法获得了几乎相同的多用户分集增益。该结论表明,在分布式移动通信系统中,采用基于发送分集的调度方案并不能有效地提高系统的吞吐量。     

部分传输序列法中副信息功率分配的优化算法

该文分析了部分传输序列法中副信息功率分配方案对系统性能的影响和求解最优功率分配因子 的方法;并提出一种简单的求解次优功率分配因子的算法。分析和仿真结果表明,平均各数据子载波上降低少量发送功率,都能在副信息子载波上得到很大增益;随着信噪比的上升,系统趋于将总发送功率平均分配到所有子载波上;在最优及次优功率分配因子条件下得到的系统误比特率与其理想值相吻合。     

多天线无线数据通信系统中多用户分集的研究

研究当接收天线不少于发送天线时多输入多输出(MIMO)系统的多用户分集能力。首先从理论上分析了发送天线个数等于1和2时最大似然接收和迫零接收系统的平均吞吐量和调度增益,以及仿真分析了发送天线个数大于2时系统性能。理论分析和仿真表明：在多用户的MIMO系统中,接收的平均信噪比、用户个数、收发天线个数、接收机的结构等对于多用户分集有很大的影响。当发送天线个数为1时,接收天线较少(1,2,3)和平均信噪比为．10dB时调度增益很大,但调度增益随着天线个数和发送功率增大急剧下降。和最大似然接收相比,迫零接收具有更大的多用户分集增益,因此迫零接收机的吞吐量可以很容易超过最大似然接收机。     

合作分集无线网络中一种改进的分布式空时编码

将多天线系统中线性空时编码的思想用于合作分集无线网络,提出一种改进的分布式线性空时编码.在通信时采用两段协议,第一阶段信源向所有的合作伙伴发送信息T个符号,在第二阶段各合作伙伴对接收到的经噪声干扰的信号根据瞬时信道状态进行分布式线性处理后发送到接收端.对成对错误概率(PEP)进行分析,给出一种chemoff上界,并与多天线系统进行比较.对于总发送功率P固定的无线网络,最优功率分配方法是信源分配一半的功率,分配给网络中所有合作伙伴一半发送功率.仿真结果表明在高信噪比时,所提出的分布式空时编码方法在各终端均配置单天线的条件下可以达到R根发送天线的多天线系统的分集度.     

OFDM闭环发射分集结合自适应功率分配

将自适应功率分配技术应用于多发送多接收天线正交频分复用(MIMO-OFDM)系统,如何在载波和天线间分配能量是个关键问题。该文提出:对不同发射天线的各个子载波采用闭环发射分集方案;接着再进行载波间的功率分配,该算法的目标是使误码率最小。文中用数学方法证明了此方案是使总误码率最小的最佳方案。仿真结果显示:在误码率取0.1%时,对于两根发射天线一根接收天线4个子载波的OFDM系统,与传统的将开环发射分集与OFDM相结合的算法相比,此算法能带来6.5dB的增益。     

基于实时载噪比测量的分集增益测试方法

为测试分集接收设备的分集增益,提出了一种基于实时载噪比测量的分集增益测试方法,通过给分集接收设备输入2路不同信噪比、独立衰落的信号,利用功率计监测得到输入、输出信号和噪声的功率值,计算得出分集接收设备的分集增益。应用结果表明,方法能够测试分集接收设备的分集增益,具有较好的有效性和可行性。     

发送功率最小化自适应MIMO—OFDM系统研究

将自适应比特功率分配技术与空间分集技术结合起来,提出了一种与空时编码结合的固定速率自适应正交频分复用(OFDM)方案。该算法在保证给定的误比特率和信息速率的情况下,使总发送功率最小化。仿真结果表明,该算法在相同误比特率的情况下比不采用自适应技术的MIMO-OFDM系统节省了发送功率。     

第三代移动通信系统中的发送分集技术

发送分集技术简单来说就是发送端利用多天线结构对发送信号引入空间分集。利用反馈的信道状态信息，可以使系统在获得分集增益的同时，又获得额外天线增益。本文介绍了第三代移动通信中的发送分集技术。     

最优闭环发送分集

发送分集 (TransmitDiversity)是在第三代移动通信系统中应用的一个关键技术。本文对TD -SCDMA系统的MISO(Multiple -InputSingle -Output)信道 ,推导出闭环发送分集 (ClosedLoopTransmitDiversity)中的最优权值 (即调整发送权值使移动台接收信号的功率达到最大值 ) ,表明发送权值的计算实际上就是估计上行信道增益的平均值。经过计算得到 ,与空时分组编码 (Space -TimeBlockCoding)相比 ,使用最优权值的闭环发送分集 (CLTD)技术可使移动台的接收信噪比提高 3dB ,并通过仿真加以验证     

空时编码协作中的中继选择与功率分配联合方案

提出了一种空时编码协作中的中继选择与功率分配联合方案,称为DD(Destination Decision)方案.该方案由目的终端根据协作终端的信道状态信息进行中继选择与功率分配,并决定各中继发送STBC编码矩阵的哪一列,从而避免了通过中继之间的信息交互进行中继选择的冲突.理论分析和仿真结果表明,此方案在保证分集阶数和误码率性能的同时,提高了系统容量.     

用于移动通信系统的发送分集技术

在分析接收分集技术最大比率接收合并(MRRC)方案的基础上，介绍了一种两分支发送分集方案。该方案采用2个发射天线、1个接收天线，可提供与1个发送天线、2个接收天线情况下的MRRC方案相同的分集增益。由于发送符号采用了正交性设计，该发送分集方案在接收端可以将不同的发送符号分离开来，分别进行最大似然检测。仿真结果表明，运用分集技术可大大改善无线通信系统的性能，且该方案和一发两收的MRRC方案性能相似、计算复杂性相同。该发送分集方案能更好地应用于移动通信系统。     

多用户STBC下行链路预处理优化算法

给出了一种基于天线选择的多用户STBC下行链路预处理优化算法.该方法对发送端天线进行组合,即从所有发送天线中选出部分天线组成多个天线集合,每个天线集合中发送天线个数为能够获得空间分集增益的最小数目,从这些天线集合中选出最大化多用户STBC系统分集增益的一个集合作为最终发送天线.对基于天线选择的算法进行了仿真分析,结果表明,该算法比未采用选择的算法可以获得更高的分集增益,还与基于特征模式选择的算法进行了比较,结果表明:该方法比基于特征模式选择的算法使系统获得了更高的性价比.     

宏分集对于CDMA系统前向容量的影响

宏分集可以有效地克服大尺度衰落的影响.对于CDMA反向信道而言,采用宏分集可以有效地改善信道质量并提高反向容量.与此相比,有关宏分集对CDMA前向信道的影响的研究则并不多见.本文深入分析了多天线宏分集下的CDMA系统前向容量并发现,在传统CDMA系统中,无论采用何种功率分配方案,宏分集都会导致前向容量损失.在分析容量损失原因的基础上,我们进一步提出了一种新的发送分集方案.在该方案下,前向容量不仅得到较大的提高,而且会随着参与宏分集的基站数目的增多进一步增大.     

空间激光通信探测器阵列接收合并技术

大气湍流、吸收和散射等因素引起的光强闪烁严重影响了空间激光通信系统的效率,导致激光束能量衰减、信噪比下降,探测器阵列分集接收技术能有效克服这种影响.主要研究了探测阵列分集接收的三种合并方式,即选择式合并、等增益合并和最大比合并.分析对比了三种合并方式在提高功率增益和信噪比方面异同点.在相同大气湍流和中断概率条件下,最大比值合并对信号改善最为明显,等增益合并次之,选择式合并在分集接收中对信号改善最小.当两路分集接收时,最大比合并相对于无分集时信噪比改善因子提高了100％,等增益合并提高了78.5％,选择式合并提高了50％.最大比合并实现复杂,选择式合并实现相对容易,可根据实际工程性能要求,选择合适的合并方式.     

用于高速无线数据通信的空时编码

在无线通信中,当采用多发送天线增加带宽效率时,空时编码可以提供分集增益和编码增益.本文介绍并比较了两种用于高速无线数据通信的空时编码空时格栅编码(STTC)和空时分组编码(STBC).     

一种简单而有效的空时编码

空时编码是实现宽带无线数据通信的一种极有潜力的技术.本文研究了一种简单而有效的空时格码设计方案——广义延迟分集码.延迟分集可以认为是重复码与多发射天线之间的延迟因子的组合,而广义延迟分集码的思想是将普通的延迟分集中的重复码替换成某些简单的分组码,以提高编码增益.本文给出了广义延迟分集码达到完全分集的充要条件,进而证明了完全分集广义延迟分集码是具有最小复杂度的完全分集空时格码.对于二进制相移键控(BPSK)信号星座上的广义延迟分集码,本文证明了它们具有相同的编码增益;对于四相移键控(QPSK)信号星座上的广义延迟分集码,本文分析了它们的编码增益,并给出了最优的编码方案.所用的分析方法可以推广到其他的信号星座.