正交空时分组码在瑞利衰落信道下的性能分析

基于典型的多输入—多输出无线通信系统,推导了在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,并在MATLAB环境中对不同发送天线、接收天线、调制方式、传输速率下正交空时分组码的误码率性能进行了仿真与结果比较分析,得出误码率性能与分集增益、编码速率、比特传输率和调制方式存在内部关联。     

发射分集MC-CDMA系统空时多用户检测

该文研究了在频率选择性瑞利衰落信道中的同步多载波码分多址(MC-CDMA)系统上行链路,在移动终端处使用两个发射天线,采用基于空时分组码的发射分集,基站采用分集天线接收。考虑对应于子载波的衰落系数是信道冲激响应的离散傅里叶变换,给出了采用发射分集和接收分集的MC-CDMA系统上行链路信号模型。研究了采用发射分集和接收分集的MC-CDMA系统的解相关多用户检测、最小均方误差(MMSE)多用户检测,进行联合的多用户检测和空时码解码。仿真结果验证了上述模型及算法的有效性。     

发射分集系统中正交空时分组码的研究

分析了空时分组码在实际应用中较空时格码的优势.以Alamouti发射分集方案为例简要介绍了空时分组码的编译码方法.针对带来性能优势的信号正交性设计,进行了详细的讨论.对瑞利衰落信道下,针对不同天线配置和不同调制方式条件下的空时分组码进行了性能仿真.     

基于比特对数似然比分集的WCDMA系统性能

研究比特对数似然比（BLLR）的天线分集是误比特率性能优于传统信噪比（SNR）天线分集的一种新技术,对组合空时分组码、2D-RAKE接收机和基于BLLR分集技术的MQAMWCDMA系统在相关MIMO Nakagami衰落信道上的误比特率性能进行蒙特卡洛仿真研究,并推导了接收相关的Nakagami衰落信道上采用BLLR检测的16QAM WCDMA系统平均误比特率的解析表达式。仿真结果表明,理论推导与仿真结果相吻合。对于BLLR的广义选择合并分集技术的系统误比特率性能优于SNR的广义选择合并系统;选取的可分离路径数越多系统性能越好,而平均路径强度的衰减速率越小,误比特率性能越好。     

基于对数似然比的发射天线选择

基于对数似然比(LLR)的天线分集是误码性能优于传统基于信噪比(SNR)天线分集的一种新技术,并降低了系统的实现复杂性和成本。为此对基于LLR的发射天线选择新技术进行了研究,推导了多输入多输出(MIMO)Nakagami衰落信道上基于符号对数似然比(SLLR)和比特对数似然比(BLLR)的发射天线选择准则,并对M进制调制系统进行仿真研究。结果表明,基于BLLR准则的MIMO系统误比特率最小;采用SLLR准则和BLLR准则时,在保持发射端和接收端的天线总数不变的条件下,分集数量级大的系统误比特率性能好;数量级相等时,接收天线较多的系统性能较优。     

一种采用坐标交织空时编码的空间调制方案

基于坐标交织正交设计(CIOD)的空时编码,提出了一种新型的4发射天线空间调制(SM)方案。与传统的空间调制技术相比,该方案不仅利用天线序号携带信息,提高了无线通信系统的频带利用率,而且通过空时编码可获得较大的分集增益。接收端采用条件最大似然(ML)算法,大大降低了译码复杂度。在独立和相关信道情况下对所提方案、传统空间调制及空时分组码(STBC)的误比特(BER)性能进行了仿真,结果表明,所提方案的性能优于传统的空时分组码和空间调制。     

基于坐标间交织正交设计的空时分组码方案

依据空时分组码的复正交设计理论的推广,推导了基于坐标间交织正交设计（CIOD）的空时分组码设计方法,并根据Alamouti正交接收原理,对接收信号依次经过矢量正交变换、矢量虚部交换和矢量加权旋转处理,进行解调运算。最后在准静态平坦Rayleigh衰落信道中,对802.16d/e中使用的4发射天线基于CIOD的发射分集配置方案A进行了性能仿真,结果表明这些码具有较低的译码复杂性,与基于复数正交设计的空时分组码的译码复杂度相当,但性能要好。     

非理想信道估计对STBC性能的影响

信道估计误差对空时分组码(STBC)解码性能的影响依然值得进一步的研究,通过讨论STBC在仅有不完整信道估计时的解码性能,首先建立系统分析模型,然后进行理论分析和模拟,并同接收分集的性能作比较.仿真结果表明,在非相关空间衰落的多散射环境中,STBC提供了一种有效的町获得空间分集增益的简单发射分集方案,但信道估计误差对其解码性能有较大的影响.     

基于传输信道状态信息的四发射天线空时分组码

空时分组码是一种可在瑞利衰落信道中使用多天线传输信息的新方法。该文研究了一种在发射端已知信道状态信息条件下的四个发射天线、全分集、全速率编码方案。此方案利用了传输重量,可得到正交空时编码,且在接收端使用最大比例组合得到各输出支路的极小距离判决译码,它能取得与最大似然译码同样的性能,且译码复杂度大为降低。     

基于传输信道状态信息的四发射天线空时分组码

空时分组码是一种可在瑞利衰落信道中使用多天线传输信息的新方法.该文研究了一种在发射端已知信道状态信息条件下的四个发射天线、全分集、全速率编码方案.此方案利用了传输重量,可得到正交空时编码,且在接收端使用最大比例组合得到各输出支路的极小距离判决译码,它能取得与最大似然译码同样的性能,且译码复杂度大为降低.     

车联网中车-车通信系统性能分析

车联网中的车-车通信系统,在未来智能交通中将发挥极其重要的作用,是人们未来生活中不可缺少的一个重要组成部分。文章在双瑞利衰落信道下,研究了使用发射天线选择（transmit antenna selection,TAS）和正交空时分组码（orthogonal space-time block code,OSTBC）的车-车通信系统的平均符号误码率（average symbol error probability, ASEP）性能。利用基于标量加性高斯白噪声（additive white Gaussian noise,AWGN）信道的方法,得到了车-车通信系统使用多进制正交幅度调制（multiple quadrature amplitude modulation,MQAM）和多进制相移键控调制（multiple phase shift keying modulation, MPSK）在接收端的信噪比（signal-to-noise ratio,SNR）表达式。然后对不同条件下的ASEP 性能做了数值仿真,仿真结果表明：随着发射天线或接收天线数的增加,系统的 ASEP性能得到了很好的改善,当使用 QPSK 调制,信噪比为6dB 时,（3,3;6）系统的误码率为2×10^-3,（4,4;8）系统的误码率为2×10^-4,（5,5;10）系统的误码率为2×10^-5。     

Turbo equalization for block fading MIMO channels using random signal mapping

We present a novel turbo equalization scheme for block fading MIMO channels, where diversity is achieved using random signal mapping. We show that the computational complexity of the proposed scheme is not a function of the number of transmit antennas, and compares favorably to the complexity of similar systems based on space-time trellis codes and space-time block codes. Finally, we provide simulation results showing that the proposed scheme achieves full diversity, and investigate its performance in terms of the number of transmit antennas, ISI length and imperfect channel knowledge.     

Differential space-time block-diagonal codes

A new differential space-time code, called differential space-time block-diagonal code (DSTBDC), is proposed for multiple-input multiple-output (MIMO) wireless communication systems. By exploiting the block-diagonal construction of DSTBDC, we can design a variety of high-performance DSTBDC, especially for the cases of large numbers of transmit antennas and high date rates. In flat fading channels, DSTBDC outperforms traditional differential space-time codes if the data rate is higher than 1 bps/Hz, especially when the number of transmit antennas is large. In frequency-selective fading channels, multiple-input multiple-output orthogonal frequency-division multiplexing (MIMO-OFDM) systems using DSTBDC have the powerful ability to achieve very high diversity gain in space, time, and frequency simultaneously. Due to the special orthogonal construction, DSTBDC has a simple decoding algorithm. In addition, DSTBDC can significantly save the cost of radio frequency circuits.     

基于四元数正交设计的三极化正交空时极分组码*

构建了一种四元数正交设计的三极化正交空时极分组码,该码满足正交设计关系,能够通过三极化天线进行发射和接收。在相同的系统条件下,对相同天线数的Alamouti码和双极化正交空时极分组码进行仿真比较,结果表明正交极化空时分组码在不增加空间体积和发射天线及接收天线数的情况下,可以有效降低误码率,提高系统性能。     

不同信道条件下MIMO空时编码技术的特性分析

为了分析多输入多输出（ MIMO）空时编码技术在不同信道条件下的性能优劣,研究了无线信道的衰落统计特性,对比了在Rayleigh信道、Rician信道和Nakagami信道条件下,正交频分复用空时块编码（ STBC-OFDM）、垂直空时分层码（ V-BLAST）及空时格型码（ STTC）的系统误码率。通过仿真分析结果表明：STBC-OFDM系统在衰减指数为5的Nakagami信道条件,系统误码率最低,Rician信道次之,Rayleigh信道最高,而且当系统误码率为10－3时,其所需的信噪比（ SNR）分别为7,9,11 dB;但对于V-BLAST和STTC系统,随着信噪比的增加,不同的信道条件对系统误码率的影响各有优劣。     

Performance analysis of MIMO systems with arbitrary number transmit antenna selection and OSTBC in the presence of imperfect CSI

In this paper, the performance analysis of MIMO systems with arbitrary number transmit antenna selection (TAS) and orthogonal space-time block coding (STBC) in Rayleigh fading channels for imperfect channel state information (CSI) is presented. For the performance analysis, the moment generating function of the system effective SNR as well as its upper and lower bounds are derived. Then, accurate and approximate expressions of bit error rate (BER) of MIMO-TAS-STBC with MPSK and MQAM are further derived. Using the approximate BER formula and imperfect CSI, an adaptive antenna selection scheme is developed for minimizing the BER. The diversity gain and coding gain are analyzed at high SNR. The results indicate that the MIMO-TAS-STBC for imperfect CSI can only achieve partial diversity order KN and the coding gain is affected by K, N, code rate, modulation pattern, and channel correlation coefficients, when K transmit antennas are selected and N receive antennas are used. Simulation results show that the theoretical analysis matches the simulation result well, and the approximate expressions are close to the accurate ones but have a lower complexity.     

STBC MC-CDMA系统自适应MBER多用户检测算法

针对MC-CDMA(Multicarrier code division multiple access)系统,描述了其时变多径衰落环境下采用空时分组编码(Space-time block coding,STBC)的同步上行链路模型,提出一种基于最小误比特率(Minimum biter-ror rate,MBER)的多用户检测算法。利用内核密度估计和梯度下降的方法,推导了该算法自适应实现形式。对具有2个发射天线和2个接收天线的STBC MC-CDMA同步上行链路系统进行了自适应MBER检测算法的计算机仿真。结果表明:当系统负荷较小时,该算法误码性能较好;当系统负荷较大时,该算法误码性能有所下降,但仍然优于具有类似计算复杂度的MMSE(Minimum mean squared error)自适应检测算法。