空间分集技术在CFBM-MC-CDMA系统中的应用研究

给出了一种简单的空时编码方案，提出了应用该方案的基于复数滤波器组调制的多载波码分多址(CF-BM-MC-CDMA)通信系统的模型。理论分析可知，采用空时编码天线发射分集技术的CFBM-MC-CDMA系统与未采用天线分集的系统相比，其多址干扰功率降低了一半。仿真结果表明，系统采用天线分集技术能显著提高其误比特率性能，在低信噪比区域，系统采用两天线分集接收的性能要比采用两天线分集发射的性能好得多。     

基于子空间MIMO-OFDM系统信道估计

基于子空间的MIMO-OFDM系统的传统盲信道估计算法是在发射天线数目小于或等于接收天线数目的情况下进行的,对于接收天线的数目小于发射天线的数目的无法实现.提出了一种"虚拟接收天线"技术来解决传统信道估计中无法解决的问题.此外,还采用了空时分组编码,来提高系统的估计性能.由matlab仿真结果看出,采用的"虚拟接收天线技术"解决了天线数目问题,即突破了系统应用的局限性,空时编码技术的应用提高了系统的性能.简单讨论了发射天线数目对系统性能的影响,为进一步研究多输入多输出系统模型提供了有益的参考.     

一种结合相移分集技术的空频编码技术

在第三代移动通信系统中,空频编码技术是抗信道衰落和提高系统容量的一种新的编码方法.但是,随着发射天线数目的增加,存在编码速率不能达到1,且译码比较复杂的问题.为了解决这两个问题,在介绍简单空频分组编码原理的基础上.针对四根发射天线,提出了一种结合一般的空频编码技术与相移分集技术的空频编码方法,编码速率可以达到1.译码采用简单的最大似然译码,算法得到了简化.在瑞利衰落信道条件下对其进行了仿真,仿真结果表明,提高了信号传输的可靠性,性能优于一般的空频编码方法,是适合移动通信的一种可靠的编码技术.     

基于差分空时编码的OFDM系统的性能仿真

结合差分空时分组码(DSTBC)技术,对MIMO-OFDM系统中的性能进行了研究。在IEEE 802.16d室内多径环境下,对使用2根发射天线和1根接收天线的MIMO-OFDM系统进行了深入研究。在发射端和接收端,差分空时分组编码和解码技术应用在MIMO-OFDM系统中。为了比较,对使用空时分组编码(STBC)技术MIMO-OFDM通信系统的性能也进行了讨论。     

空时码在Rician衰落信道下性能分析

基于Alamouti提出的BPSK调制下空时分组码在Rayleigh衰落信道中的简单分集方案。推导出多发射和多接收天线系统中正交空时分组码在Rician衰落信道的BPSK调制下的比特差错率的最小距离球界,并推广到在高阶调制下衰落信道中系统符号差错率的性能。仿真分析和比较了空时分组码的多天线系统中发射和接收天线分集增益,以及信道相关参数的变化对系统误比特性能的影响。     

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。     

STFBC用于MIMO-OFDM性能分析

本文对具有时域和空域分集的通信方案以及同时具有时域、空域和频域分集的通信方案的性能进行了对比。在对比中采用相同的发射速率,两种方案分别为使用2个发射天线、1个接收天线的MISO系统以及使用2个发射天线、2个接收天线的MIMO系统。两种方案中均使用了OFDM技术。模拟实验给出了对应一系列固定无线应用信道模型的模拟结果。     

全分集高速率复正交空时分组码设计

基于典型的多输入-多输出无线通信系统,研究了一种适用于任意发射天线数的高速率复正交空时分组码设计方法。证明了采用该算法所设计的复正交空时分组码能达到满发送分集度和未对信号进行线性处理时的最大码率（m+1）/2m（m为自然数）。在此基础上,对不同发送天线数（n=2,3,4,5,6,7,8）的复正交空时分组码进行了蒙特卡洛仿真,从而验证了算法的有效性,并得出发射天线数与系统误比特率性能呈正比,且随着发射天线数目的增加,误比特率性能改善的程度越来越小。     

基于MIMO-OFDM在高速下行分组接入技术中的研究

结合Alamouti分集结构和空时分组编码技术,研究了MIMO-OFDM应用在高速下行分组接入（HSDPA）系统中的性能。首先分析了正交频分复用技术及其在HSDPA系统中应用的可行性。在此基础上,通过分析两根发送天线和一根接收天线时系统的性能,说明MIMO-OFDM技术的引入可以降低系统设计复杂度,提高频谱利用率。     

基于混合精度量化的空时编码大规模MIMO系统性能

本文提出空时编码与混合量化结合的方法在有效降低系统功耗的同时增加传输分集增益,并对基于混合ADC结构的空时编码大规模多输入多输出（Multiple input multiple output,MIMO）系统性能进行了研究。采用加性量化噪声模型对系统性能进行分析,得到系统频谱效率,利用随机矩阵理论得到频谱效率的近似表达式,并通过仿真验证表达式的准确性,基于表达式分析系统中各个参数对系统性能的影响。仿真结果表明,在接收端使用混合精度量化的结构可以有效地降低大规模MIMO系统的功率损耗以及实际部署的成本,而且采用空时编码后,系统的发射分集增益增加了一倍。     

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。     

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IEEE802.11a无线标准的STC-OFDM系统性能研究

提出了使用正交频分复用(OFDM)技术减少码间干扰(ISI)来改善频率选择性衰落信道下空时编码(STC)性能的合理方案。在IEEE802.11a无线标准下对STC与OFDM技术相结合后的STC-OFDM系统进行了理论分析,通过仿真对系统性能进行了评估。仿真结果表明,空时分组编码(STBC)与OFDM技术的结合优于垂直的贝尔实验室分层空时方案(VBLAST)与OFDM技术的结合;FFT点数与子载波数对系统性能有一定的影响;随机交织器有助于显著改善多径衰落信道下系统性能,并能在各种信道上达到合理的鲁棒性。     

排序QR分组检测方法在MIMO系统中的应用

多输入多输出（MIMO）是未来移动通信系统实现高数据速率，提高传输质量的重要途径，垂直一贝尔实验室分层空时（V-BLAST）系统因其简单的实现结构和高频谱利用率而成为移动通信系统研究的热点。研究表明，空时分组码（STBC）与垂直-贝尔实验室分层空时（V-BLAST）系统的结合可以在提高发送速率的前提下又尽量少的损失系统性能。其基本原理是将发射天线分成几个独立的组，组内数据按STBC方式形成空时码块，各组空时码块同时独立发送。接收端采用一定的检测方法后，系统可以获得复用和分集增益。该文采用一种低复杂度的分组检测方法进行检测，即排序的QR（SQR-SIC）检测方法，在保证频谱效率不变的情况下，得到了很好的比特差错率（BER）性能，同时提高了分集增益。     

基于OFDM定时捕获的分布式天线位置设计

在线形小区中,基站的两分布式接收天线接收来自单天线移动台的发射信号.基于OFDM定时捕获,提出利用最小最大准则进行线形小区中两分布式天线的最优位置设计.根据最小最大准则,最优天线位置根据最坏捕获情况最小化得到.仿真结果表明,当移动台位置在线形小区中均匀分布时,两分布式接收天线应根据线形小区中心对称放置.     

Robust progressive image transmission over OFDM systems using space-time block code

A joint source-channel coding (JSCC) scheme for robust progressive image transmission over broadband wireless channels using orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) systems with spatial diversity is proposed for the application environments where no feedback channel is available such as broadcasting services. Most of current research about JSCC focuses on either binary symmetric channels (BSC) or additive white Gaussian noise (AWGN) channels. To deal with fading channels in most previous methods, the fading channel is modeled as two state Gilbert-Elliott channel model and the JSCC is normally aimed at the BER of bad channel status, which is not optimal when the channel is at good status. By using diversity techniques and OFDM, the frequency selective fading effects in broadband wireless channels can be significantly decreased and we show that subchannels in OFDM systems approach Gaussian noisy channels when the diversity gain gets large; as a result, the system performance can be improved in terms of throughput and channel coding efficiency. After analyzing the channel property of OFDM systems with spatial diversity, a practical JSCC scheme for OFDM systems is proposed. Simulation results are presented for transmit diversity with different numbers of antennas and different multipath delay and Doppler spread. It is observed from simulations that the performance can be improved more than 4 dB in terms of peak signal-to-noise ratio (PSNR) of the received image Lena and the performance is not very sensitive to different multipath spread and Doppler frequency.     

Cross-layer adaptive modulation and coding design for space-time block coded MIMO–OFDM systems

This paper developed a cross-layer adaptive modulation and coding (AMC) design for space-time block coded (STBC) MIMO–OFDM systems, which combines the AMC at the physical layer with an automatic repeat request (ARQ) protocol at the data link layer, in order to maximize spectral efficiency under specified delay and packet error ratio (PER) constraints. The transmission mode for each subcarrier is updated frame-by-frame to match the time-varying channel conditions, in order to take full advantage of the OFDM systems. The proposed cross-layer AMC design is also incorporated with STBC to further improve the system performance. Numerical results have demonstrated that retransmission at the data link layer alleviate rigorous error-control requirements at the physical layer and thereby allows higher data rate transmission. It is shown that this cross-layer design has achieved considerable spectral efficiency gain in comparison with traditional AMC without cross-layer design. Note that increasing the maximum number of retransmissions beyond one has little effect on spectrum efficiency and will cause longer system delay. This suggests that a desirable trade-off between spectral efficiency and delay in the STBC MIMO–OFDM system is achieved by a small number of retransmission.     

Performance analysis of uplink MIMO MC-CDMA systems based on linear zero-forcing V-BLAST algorithm

A structure was proposed for multiple-input-multiple-output multicarrier code divi- sion multiple access （MIMO MC-CDMA） uplink transmission system. Linear zero- forcing V-BLAST （ZF V-BLAST） algorithm and maximum ratio combining （MRC） scheme was applied to the receivers. The average bit error rate （BER） expression was derived on condition that the number of receive antennas was larger than that of transmit antennas and it was verified by simulations. Numerical results show that the number of transmit and receive antennas, as well as the number of sub- carriers, all exert significant effects on the BER performance. The space diversity and frequency diversity show different abilities to improve the BER performance. The MIMO MC-CDMA system based on linear ZF V-BLAST algorithm is capable of achieving better BER performance than that of the conventional MC-CDMA system by reducing the number of transmit antennas or increasing the number of receive antennas.     

基于最小绝对收缩与选择算子模型稀疏恢复的多目标检测

针对地面多径环境下运动目标检测,使用最小绝对收缩与选择算子（LASSO）算法在参数估计时会出现伪目标的问题,提出一种基于LASSO模型框架的设计矩阵降维构造方法。首先,信号的多径传播能够带来目标检测的空间分集,信号在不同的多径上有不同的多普勒频移;此外,使用宽带正交频分复用（OFDM）信号能够带来频率分集。由于空间分集和频率分集的引入造成目标的稀疏特性。利用多径的稀疏性和对环境的先验知识,去估计稀疏向量。仿真结果表明,在一定信噪比（SNR,-5dB）下,基于设计矩阵降维构造方法的改进的LASSO算法比基追踪算法（BP）、DS（Dantzig Selector）、LASSO等传统算法的检测性能有明显提高;在一定虚警率（0.1）条件下,改进的LASSO算法比原LASSO算法检测概率提高了30%。所提算法能够有效去除伪目标,提高雷达目标检测概率。