分层空时码检测算法的研究

分层空时码技术是提高无线信道传输速率的一种十分有效的方法.迫零检测算法和最小均方误差检测算法是分层空时码体制中经常使用的两种检测算法,它们都使用了通常的线性合并置零技术,因此要求接收天线数不小于发射天线数,即要求在接收机上安装较多的天线,从而限制了分层空时码在移动环境下的应用.本文引入分层空时码的最大似然检测算法,突破了前两种算法对接收天线数的限制,并分别针对单路径和多径衰落信道环境,对分层空时码的三种检测算法的性能进行了仿真比较和分析,从而提出了它们各自适合的应用环境.     

基于MIMO的垂直分层空时码检测算法

分层空时码(BLAST)是贝尔实验室提出的一种基于多入多出(MIMO)传输方式的空时码系统。本文着重研究了BLAST系统中一类垂直分层空时码的检测算法,依据信号模型,分析推导了基于迫零准则和最小均方误差准则的估计算法,并在此基础上采用了以上算法与判决反馈及最佳排序思想结合的方法,使系统的误码率性能得到了提高。最后通过仿真实验比较了各种算法的性能和特点,结果表明分层空时码用于无线通信具有极大优势。     

VLST系统中ZF检测算法的研究

垂直分层空时码(VLST)是贝尔实验室提出的一种基于MIMO传输方式的空时码系统,其中,迫零检测算法(ZF)、最小均方误差检测算法(MMSE)和最大似然检测算法(ML)是常用的3种检测算法。着重对经典的ZF检测算法进行了深入的数学分析,并通过matlab仿真试验,给出了该算法在不同的调制方法、不同的信道估计误差下的性能分析,为构造实际VLST系统给出了理论依据     

FSO MIMO系统中分层空时码检测算法

多输入多输出(MIMO)系统可以有效提高频谱效率和系统容量。基于MIMO系统重点研究了无线光通信垂直分层空时系统(V-BLAST)检测算法。首先分析了最大似然、线性迫零、最小均方误差以及排序干扰抵消等典型的传统检测算法,基于OOK调制和4PPM调制对采用不同检测算法的系统差错性能进行了仿真对比,最后对Turbo码与BLAST技术相结合构成的新系统采用了软输入软输出(SISO)迭代检测译码方案。仿真结果表明,分层空时检测算法中性能最优的是ML,其次是SISO-MAP,ZF算法性能最差;Turbo-BLAST系统可以有效提高无线光通信系统的抗干扰性能。     

V-BLAST光MIMO系统检测算法分析

为了降低系统光多输入多输出(MIMO)系统的复杂度,提高系统的性能,介绍了迫零(ZF)检测算法、最小均方误差(MMSE)检测算法、最大似然(ML)检测算法在垂直分层空时编码(V-BLAST)光MIMO空时系统中的应用。从理论上对算法性能和复杂度进行研究,然后在MATLAB建立仿真模型,对多模光纤的传输函数进行仿真,结果表明在多模光纤链路中,ZF算法性能较低;MMSE算法较ZF算法有所改进;ML算法通过比较接收符号和原发送的符号之间的相似度,从而获得原符号的最小差错概率,其性能最好。     

低复杂度的分组检测空时接收机

V-BLAST接收机是提高无线通信系统传输数率的有效技术,但由于该算法存在大量的求伪逆、迫零和排序,算法的复杂度高,限制了它在实际中的应用;线性迫零(ZF)接收机和最小均方误差(MMSE)接收机复杂度低,但性能差。该文提出了一种分组检测空时接收机,组内采用串行干扰抵消接收,与V-BLAST接收机相比,降低了算法的复杂度。仿真结果表明:所提出的基于MMSE准则下的分组检测空时接收机的性能明显好于基于迫零准则的 V-BLAST接收机。     

可变速率预编码BLAST与特征波束形成组合方案

传统的基于迫零(ZF)和最小均方误差(MMSE)算法的分层空时码(BLAST)接收机由于其较大的复杂度不适合在移动终端使用。该文的发射方案将传输预编码BLAST与特征波束成形相结合,利用信道协方差矩阵特征值分解得到的特征波束来承载空时分层码,并在目标BER约束下自适应调整速率。在下行链路发送端使用可变速率预编码BLAST与特征波束形成组合方案,大大简化了移动终端的接收机算法。     

一种LST-CPM系统的简化接收机

联合空时分层码,提出了一种CPM信号Laurent分解和最小均方误差检测相结合的低复杂度接收机,在降低运算量的同时,保证了低信噪比情况下接近于最大似然ML、最优检测器的接收机性能。理论推导和仿真结果均验证了该算法的有效性。     

纹状代数空时码的迫零检测性能分析

纹状代数空时码(Threaded Algebraic Space Time code,TAST)具有在不牺牲码率的条件下获得全部分集增益的良好性能,适合于高速率传输。该文分析了全速率全分集TAST码的迫零(Zero-Forcing,ZF)检测性能,并与贝尔实验室垂直分层空时码(VBLAST)的检测性能进行比较。分析和仿真结果都表明:TAST码的ZF检测性能优于VBLAST,但其迫零排序逐次干扰抵消(ZF-Ordered Successive Interference Cancellation,ZFOSIC)检测的性能却差于VBLAST。     

一种高速率单载波空时分组码系统的分层及迭代检测

针对一种应用于频率选择性信道的两路复用的空时分组码系统，基于最小均方误差均衡，提出了根据均衡后的均方误差的大小进行排序的分层检测算法，在保持低复杂度的同时提高了系统整体性能。在此基础上给出了一种基于干扰抵消的迭代算法，增加了每一路信号的分集增益。仿真结果表明本文给出的分层检测及迭代检测算法对信道估计误差具有鲁棒性。     

迫零准则下的V-BLAST检测算法比较

在采用分层空时编码V-BLAST的MIMO系统中,笔者对基于迫零准则的四种信号检测算法的性能进行了仿真分析。系统接收端分别使用迫零算法ZF、排序加干扰抵消的迫零算法ZF-OSIC、QR分解算法和排序的QR算法SQRD检测信号,通过仿真得到误码率曲线。对算法复杂度及相应误码率综合比较,得出了ZF-OSIC算法下系统接收端性能最好,SQRD算法为最可行的结论。     

无线光通信中的空时编码研究进展（二）

无线光MIMO技术结合了天线发射分集、接收分集与信道编码分集,可以显著提高信道容量。介绍了笔者在分层空时编码方面的若干研究进展,分析了误码率特性与发射/接收天线数目、检测算法之间的关系,比较了水平分层空时码、螺旋分层空时码、对角分层空时码和垂直分层空时码不同的编码方案,以及不同检测算法对不同的湍流强度的抑制作用。经分析得出:三种分层空时编码性能最好的是对角分层空时编码,其次是螺旋分层空时编码,最后是水平分层空时编码。     

Layered space-time codes over Ricean fading channels by reducing the correlation of spatial shaping pulses

In this paper, an asynchronous layered space-time architecture is proposed to realize the spatial multiplexing over the Ricean multiple-input multiple-output (MIMO) channels. Based on reducing the correlation of spatial shaping pulses between the multiplexed streams, this approach can be used to solve the problem of detection in the ill-conditioned channel matrix. It is shown that at the receiver, the reduction of the correlation enables the requirement on the number of the receive antennas to be removed by the zero forcing (ZF) detector compared with the conventional synchronous layered space-time architecture. First, this paper presents how to exploit the correlation of spatial shaping pulses between the multiplexed streams. Then deriving the exact closed-form expression of error rate for the proposed scheme, this paper finds that the maximum possible diversity gain can be achieved based on the independent layered architecture by the ZF detector at the cost of limited multiplexing gain.     

基于PIC的多载波系统联合检测译码算法

针对多入多出—正交频分复用（MIMO-OFDM）信号检测问题,基于并行干扰抵消技术提出了一种编码MIMO-OFDM系统联合检测与译码算法,通过在干扰抵消检测器和信道译码器之间传递判决信息提高系统的误比特率性能。计算机仿真表明,该算法获得的误码率性能较传统的迫零检测以及V-BLAST检测算法有了较大的提升。     

Layered space-time multiuser detection over wireless uplink systems

In this paper, we investigate the use of layered space-time (also known as the vertical Bell Laboratories layered space-time (V-BLAST) scheme) for multiuser detection in fading channels. The multiple transmit antennas in V-BLAST are treated as individual mobile station transmitters, while the base station consists of multiple receive antennas. In the proposed system, users are organized in groups and allocated a unique spreading code within the same group. Using these codes, we are able to separate the different groups, and layered space-time algorithm is then invoked to further remove the remaining interference between users. A decorrelator-type receiver-based layered space-time detection is proposed for both complex and real constellations. For the latter case, we derive our receiver after evaluating and comparing the performance of two decorrelators based on the V-BLAST scheme. It is demonstrated that a significant performance improvement and increase in system capacity is obtained with very low spreading factors. Further results are also introduced by considering reduced complexity receivers based on serial layered space-time group multiuser detection, and parallel layered space-time group multiuser detection.     

基于准交空时分组码的发送天线选择算法

文中提出了一种简单的基于准正交空时分组码的发送天线联合编码选择算法,该算法基于最小化误比特率的准则,通过迫零接收.仿真表明,该算法能够增加准正交空时码的分集增益和编码增益,降低误比特率.与最优的算法相比,复杂度降低,性能相近.     

分层空时编码及应用研究

分层空时编码是应用于多输入多输出系统中的一种空时编码,具有结构简单、易于实现且频带利用率随着发射天线数目的增加而线性增加等优点。针对分层空时编码传输速率高、无法获得最大分集增益以及系统抗衰落性能差等缺点,提出了一种结合空时分组码的混合结构模型——分层空时混合码。同时,介绍了分层空时编码检测算法的最新进展以及分层空时编码在自由空间光通信、OFDM系统中的研究成果及应用。     

A VERTICAL LAYERED SPACE—TIME CODE AND ITS CLOSED—FORM BLIND SYMBOL DETECTION

Vertical layered space-time codes have demonstrated the snormous potential to accommodate rapid flow data.Thus far,vertical layered space-time codes assumed that perfect estimates of current channel fading conditions are available at the receiver.However,increasing the number of transmit antennas increases the required training interval and reduces the available time in which data may be transmitted before the fading coefficients change.In this paper,a vertical layered space-time code is proposed.By applying the subupace method to the layered space-time code,the symbols can be detected without training symbols and channel estimates at the transmitter or the receiver.Monte Carlo simulations show that performance can approach that of the detection method with the knowledge of the channel.