空时码在Nakagami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Nakagami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。     

莱斯衰落信道中的正交空时分组码的性能分析

在得到莱斯衰落下正交空时分组码接收信噪比的基础上,分析了在莱斯衰落信道条件下引入正交空时分组码的多天线系统的符号差错性能。理论分析及仿真结果表明在接收天线数量一定的情况下,增加发送天线的数量可以带来更大的分集增益,莱斯系数均值对系统的影响是一致的。     

频率选择性衰落信道下一种空时分组码的直接解码

该文针对 3个发射天线,1个接收天线的空时分组码系统,提出了频率选择性衰落信道下,无需信道估计,直接对空时分组码进行解码的方法,把子空间方法应用于空时编码当中,从信号处理和空时编码两个方面考虑空时分组码的直接解码问题,利用空时分组码所特有的正交设计,较为方便地从子空间中解出信号信息,从单载波的角度,解决了频率选择性衰落下空时分组码的解码问题。Monte-Carlo仿真给出了直接解码算法的性能,并与使用准确信道信息的解码算法做了性能比较。     

一种新的满分集度空时分组码编码方法

介绍了空时码在频率非选择性慢衰落信道下各种设计准则的推导过程,并对几种现有空时码进行了性能分析和比较.经过对DBOAST分组码进行改进推出了一种在四根发射天线下达到符号速率为2符号每信道利用的新的具有满发送分集度的空时分组码--ABCD分组码.ABCD结合了Alamouti和TAST分组码的结构.仿真结果表明ABCD码比TAST和DBOAST具有更大的二阶互信息,因而性能更优.     

正交空时分组码在瑞利衰落信道中的性能估计

根据Alamouti最大似然译码方法，给出了在正交空时分组码传输的衰落信道条件下接收机输出瞬时信噪比的一般表达式，分析了瑞利衰落信道条件下引入正交空时分组码的多天线系统的符号差错性能，研究表明采用正交空时码传输信号，增加发送天线数量和接收天线数量都可以得到更大的分集增益；在接受天线数量一定的情况下，增加发送天线的数量可以带来更大的分集增益，但当发送天线数量增加到一定程度后，再增加发送天线数量就不能带来明显的分集改善了。     

正交空时分组码性能估计的一种方法

本文给出并证明了采用正交空时分组码传输的衰落信道条件下,接收机输出瞬时信噪比的一般表达形式,分析了瑞利衰落信道条件下接收机输出符号差错性能.给出了正交空时分组码的符号差错概率的最小距离球界,由此可以得到空时分组码关于发送天线数量的"地板效应".     

频率选择性衰落信道下的空时分组码技术

空时分组码是一种有效抗衰落的发射分集技术,但是现有的研究大都集中在平坦衰落信道下进行。文章详细分析了频率选择性衰落信道下的空时分组码技术——OFDM-STBC(Orthogonal Frequency Division Multiplexing-Space TimeBlock Coding)的系统结构和编译码方法。仿真结果表明OFDM-STBC的性能可达到甚至优于STBC在非频率选择性信道下的性能。     

时选衰落信道中的坐标交织空时分组码

为了提高空时分组码在时选衰落信道下的性能,该文提出了坐标交织空时分组码(Coordinate Interleaved Space-Time Block Code, CISTBC)。和已有的空时分组码相比,CISTBC将各码元的虚部和实部分别从不同的天线发射,充分利用了信道系数的时变特性带来的多径传输,提高了码元的抗深度衰落能力。另外,该文分析了基于QR 分解和高斯近似的连续干扰消除算法对不同码元解码性能的影响,给出了循环连续干扰消除算法来减少误差传递,进一步提高了系统性能。分析和仿真表明,CISTBC有效地改善了分组码在时选信道下的性能。     

相关阴影Rician信道上广义矩形MQAM的性能

本文使用矩生成函数方法推导了相关视距(LOS)分量和独立散射分量条件下的多输入多输出阴影Rician衰落信道上采用正交空时分组编码(OSTBC)的广义矩形M进制正交幅度调制(MQAM)的平均误符号率(SEP)的精确闭合表达式.利用该表达式可计算信道衰落参数以及天线间的相关性对广义矩形MQAM平均SEP性能的影响.数值计算结果阐明,天线间的相关性恶化了广义矩形MQAM的平均SEP性能,广义矩形MQAM的平均SEP性能随着信道衰落参数的增大而得到改善.     

空时分组码在Nakagami衰落下的信道容量

空时编码技术将信道编码技术和天线分集技术结合,在不牺牲带宽的情况下,大幅度地增加了无线通信系统的信道容量,而Nakagami衰落信道能够准确表示实际衰落环境。基于此研究了空时分组码在Nakagami衰落的信道容量。首先将Nakagami信道等效为一个m分集系统通过瑞利信道,推导出Nakagami衰落下空时分组码瞬时信噪比的概率密度函数表达式,进一步推出Nakagami衰落下空时分组码信道容量的表达式,并对其进行了仿真和分析。     

Performance Analysis of Alamouti Space-Time Block Code Over Time-Selective Fading Channels

Alamouti orthogonal space-time block code (Alamouti in IEEE J Sel Areas Commun 16(8):1451–1458, 1998) has been applied widely in wireless communication, e.g., IEEE 802.16e-2005 standard. In this paper, theoretical analysis of symbol error rate performance for Alamouti orthogonal space-time block code (AOSTBC) over time-selective fading channels with a zero-forcing linear receiver is derived. Firstly, a closed-form expression (i.e., not in integral form) is derived for the average symbol pair-wise error probability (SPEP) in time-selective frequency-nonselective independent identically distributed Rayleigh fading channels. Then, the SPEP is used to derive a tight upper bound (UB) for the symbol-error rate (SER) of AOSTBC via establishing algorithmic Bonferroni-type upper bound. Extensive simulation results show that the curves for the UB coincide with the simulated SER curves for various antenna configurations even at very low signal-to-noise ratio regimes. The UB thus can be used to accurately predict the performance of AOSTBC code over time-selective fading channels when a zero-forcing receiver is used.     

相关衰落信道上广义矩形MQAM的性能

研究相关多输入多输出Nakagami衰落信道上的正交空时分组编码广义矩形M进制正交幅度调制（MQAM）方案,使用矩生成函数方法推导其平均误符号率（SEP）的精确闭合表达式。比较了独立同分布Nakagami衰落信道上和相关Nakagami衰落信道上广义矩形MQAM的平均SEP性能。数值计算结果阐明Nakagami衰落系数和天线间的相关性对正交空时分组编码广义矩形MQAM平均SEP性能的影响。     

衰落信道空间相关对空时编码性能的影响

在各收发天线间的信道相互独立时,空时编码技术可获得最大分集增益。而在实际环境中,信道之间是彼此相关的,这将在一定程度上影响通信系统的性能。结合差分空时编码方案研究该问题,并以2个发射天线,1个接收天线为例详细推导了空间相关衰落信道条件下,差分检测方案误码率上界的解析表示式。计算机仿真验证了该表示式的有效性。     

空时分组码系统的盲信道估计

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,随着发射天线个数的增加,对空时编码进行信道估计时,所需训练符号的个数也将增加,减少了传输数据的有效时间.本文将子空间方法同空时分组码的特性有机地结合,提出了无需训练序列,直接进行信道估计的方法.它充分利用空时分组码的特性,使得接收信号中,表示信道衰落影响的矩阵各向量间存在一定联系,利用这些联系,结合子空间方法,从接收信号中解得信道信息.Monte-Carlo仿真表明,在信噪比较低时,本文算法带来的信道估计误差对于解码性能影响较小.     

Effect of shadowing on the performance of space-time trellis-coded systems

We analyze the performance of space-time trellis codes over shadowed Rician fading channels. The shadowed Rician channel is a generalization of the Rician model, where the line-of-sight path is subjected to a lognormal transformation due to foliage attenuation, also referred to as shadowing. Using the moment generating function method, we derive an exact expression for the pairwise error probability (PEP) of space-time trellis coded systems operating over this channel. The asymptotic analysis of PEP shows that the design criteria of space-time trellis codes proposed for Rayleigh fading still hold when used over shadowed Rician channels. We also present simulation results for bit-error rate performance under various degrees of shadowing.     

Performance analysis and design of STBCs for frequency-selective fading channels

In this paper, space-time block-coded transmission over frequency-selective fading channels is investigated. A lower bound for the pairwise error probability for optimum detection is given. Also, an approximation for the bit-error rate is derived and compared with simulation results for maximum-likelihood sequence estimation (MLSE) for the GSM/EDGE (Enhanced Data Rates for GSM Evolution) system. Furthermore, a novel design rule for space-time block codes (STBCs) for frequency-selective fading channels is provided. A corresponding code is designed and shown to yield higher performance than Alamouti's code. It is demonstrated that for fading channels with L independent impulse response coefficients, STBCs designed for the flat fading channel can achieve at most a diversity order of (N/sub T/+L-1)N/sub R/ if N/sub T/ transmit antennas and N/sub R/ receive antennas are used. On the other hand, the maximum diversity order employing the proposed code design rule is LN/sub T/N/sub R/.     

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。