下一代高速无线局域网方案设计

获得更高的数据率、更广的覆盖范围是下一代无线局域网(WLAN)研究的主要目标。基于IEEE802.11a标准,引入空时编码和Turbo编码,对系统的模式进行了重新设计。在低信噪比情况下,采用高分集低码率的空时分组码以及同时利用空间分集和频率分集的空时频编码;高信噪比情况下,采用高效率的分层空时编码(BLAST)方案。针对2发2收的MIMO系统,给出了6M￣108Mbps传输数据率的新8种模式设计。仿真证明,提出的方案可以在较低的复杂度下获得高数据率、高覆盖且各模式性能分布均匀,有较高的实际应用价值。     

基于空时块编码的飞行器全向无线通信分析

将空时块编码引入飞行器全向无线传输中,用于抑制传统飞行器全向通信中不同天线发送信号在空间中发生干涉的问题.从等效合成天线增益和适合的应用场景两方面对基于空时块编码的传输方案的性能进行分析和讨论.针对不同的传输场景进行了仿真评估.仿真结果表明:使用空时块编码的方案性能与天线数量和天线方向图有关;相比传统方案,采用空时块编码能够有效抑制信号在空间中的深衰减,降低通信链路中断概率,从而大幅改善飞行器全向通信能力.     

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。     

基于非线性预编码的多载波分层空时检测方法*

该文针对多载波分层空时方案传统检测存在误层传输效应及复杂度高的问题,提出了一种基于非线性预编码的多载波分层空时检测方法。该方法首先对反馈信道状态信息采用几何均值分解获得各子信道具有相同等效噪声增益的预编码矩阵,再在发射端多载波CDMA子载波信道间进行非线性模代数THP预编码,可以有效地消除传统分层空时检测的误层传输效应,在接收端分别采用迫零与最小均方误差准则,降低了下行接收机的复杂度。文中对该方法的性能进行分析并仿真,仿真结果表明本文所提出的方法比传统方法有效改善了系统的误码性能,并在一定程度上降低了接收机的复杂度。     

多源分布式协作空时网络编码系统的设计

为改善传统空时编码协作方案中节点功率消耗过高和传输效率较低的问题,在多信源、单中继协作网络中提出一种新的空时网络编码方案。该方案利用中继节点的多天线优势实现接收分集,并在中继节点设计空时网络编码,再按照编码矩阵特点转发信号到目的节点。仿真验证了信源数、中继天线数不同时的系统性能,并分析了传统空时编码协作方案与提出方案的性能差距和传输效率,得出该方案是一种易于实现,性能良好的高效无线数据传输方式的结论。     

采用不同STBC分集模式的OFDM系统性能分析

由于空时编码技术和OFDM技术各自的特点，两者能很好地结合在一起，而影响空时编码获得最大分集增益的主要因素是系统的发射、接收天线数目和多径数目。该文详细分析了采用空时分组编码的OFDM系统的模型，通过改变发射分集和接收分集来仿真不同传输环境下OFDM系统的性能，并对不同分集模式性能进行对比分析，仿真结果表明，多普勒频移对系统性能有较大影响，增加发射天线个数能有效克服系统错误平台效应，接收端采用分集技术比发射端增加天线个数能更有效提高系统性能。在进行空时分组编码设计时，可以首先考虑增加接收天线数目以改善系统性能。     

应用空时编码的多码多载波CDMA系统

本文把空时编码技术引入多码多载波CDMA系统(MC-MC-CDMA),系统通过分集技术有效地增加了信道容量,降低了传输错误.给出了空时编码结合MC-MC-CDMA系统的系统方案(包括发射机和接收机方案),并对系统传输信道进行分析.数据仿真表明应用空时编码的MC-MC-CDMA系统性能得到很大改善.     

空时分组编码的多用户CDMA系统在MIMO Rayleigh衰落信道中的性能

通过引入正交空时编码方案,文中给出了基于各种空时编码的多用户CDMA系统,研究了该系统在多天线Rayleigh衰落信道下的性能.针对空时编码CDMA系统,提出了一种低复杂度多用户接收机方案,该方案可利用空时编码的复正交性简化已有方案的高译码复杂度.与已有方案指数性译码复杂度相比,所提方案具有线性复杂度.在此基础上,给出了系统性能分析,并利用相关数学计算,详细推导了系统平均误比特率(BER),得到了比较紧的平均BER闭式表达式.仿真结果表明所获得的平均BER理论值与相应的仿真值是一致的,而且所提的接收机方案可实现与原有方案相近的性能.在相同系统吞吐量和级联码情况下,所给出的满速率空时编码要好于相应的满分集空时编码CDMA系统,有较低的误比特率.     

移动通信中的空时编码技术

在移动通信系统中,空时编码技术可以有效提高无线传输速率.介绍了空时编码技术的由来及特点,包括3种典型的空时编码技术即分层空时码、空时格码、空时分组码,并讨论了空时编码技术在移动通信中的应用.     

基于降元集合的组分层空时结构发送天线选择

针对结合空时分组编码和分层空时的组分层空时(Group layered space-time,GLST)系统,提出了一种基于降元集合的发送天线选择算法.在信道矩阵列向量Euclidean范数排序的基础上,构建与较大范数列向量对应的天线元减少的集合.对该降元集合的子集进行重构信道矩阵QR分解,通过比较各子集R矩阵对角元素的最小值,选定与其最大值对应的天线子集.并结合采用正交空时分组编码和分层空时的GLST,分析了所提出算法的性能和计算复杂度.仿真结果表明,该算法的性能明显优于几种常见的快速天线子集选择算法.当合理选择降元集合元素数量时,该算法以很高的概率达到最优.     

码本扰动有限反馈多载波分层空时检测方法

针对有限反馈多载波分层空时方案存在反馈链路开销量减少引起性能缺失的问题,利用矩阵线性变换特性,提出了一种基于码本扰动的有限反馈多载波分层空时预编码检测方法。该方法利用多载波各子载波信道频域之间的相关性,在接收端仅需估计部分子载波信道信息,采用相应的准则从预置码本中选取主码字及扰动码字,用扰动码字对主码字进行线性变换扰动以达到容量最优,在发送端根据反馈的码本矩阵的索引重构各子载波预编码矩阵,最后在接收端采用非线性循环迭代检测方法,以补偿由于有限反馈导致的性能缺失。仿真结果表明,提出的方法在保证反馈链路开销的情况下,一定程度上提高了系统吞吐量,改善了系统误码性能。     

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。     

Non-coherent space-time code based on full diversity space-time block coding

A non-unitary non-coherent space-time code which is capable of achieving full algebraic diversity is proposed based on full diversity space-time block coding, The error performance is optimized by transforming the non-unitary space-time code into unitary space-time code, By exploiting the desired structure of the proposed code, a grouped generalized likelihood ratio test decoding algorithm is presented to overcome the high complexity of the optimal algorithm, Simulation results show that the proposed code possesses high spectrum efficiency in contrast to the unitary space-time code despite slight loss in the SNR, and besides, the proposed grouped decoding algorithm provides good tradeoff between performance and complexity,     

MIMO-OFDM系统空时编码技术的研究

结合现代移动通信系统的主要技术,主要针对多输入多输出天线系统（Multiple-Input Multiple-Output,MIMO）、正交频分复用（Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM）技术和空时编码技术进行了研究。首先介绍了MIMO技术的发展现状和基本原理;然后介绍了OFDM技术的发展现状和基本原理,并分析该技术的优缺点,分析MIMO-OFDM系统形成的必然性及该系统的关键技术;最后介绍了3种典型空时编码技术,即分层空时码、空时网格码和空时分组码的编译码原理,并利用MATLAB软件对上述内容进行了仿真分析和比较,从而得出MIMO技术、OFDM技术和空时编码技术的结合将是未来移动通信发展的方向。     

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。     

几种空时码容量对比

贝尔实验室提出的分层空时（layered space-time code,LSTC）主要基于空分复用思想,它的主要目的是提高系统频谱效率;而其它空时码（space-time code,STC）,如空时分组码（space-time block code,STBC）、空时格码（space-time trellis code,STTC）等主要基于发射分集。它们主要利用空间分集带来的增益,包括分集增益和编码增益来对抗无线信道的各种衰落。本文从信道容量角度评估各种空时编码的性能,同时将其和相同收发天线数下多输入输出（Multiple input multiple output,MIMO）系统的信道容量进行对比。     

一种新的准正交空时分组码设计

根据正交设计理论,当发送天线数大于2时,不存在可以获得完全分集增益和全速率的复正交空时分组码。对空时分组码采用准正交设计,能够保证数据以全速率传输,但是会使其误码性能降低。本文根据矩阵正交理论提出了一种新的全速率准正交空时分组码并给出了一种基于QR分解的最大似然译码方法。仿真结果表明,本文方案与已有典型的准正交空时分组码相比,具有更好的误码性能。     

一种新的满符号传输率满分集度的分布式空时码

结合分布式空时码的系统模型和DBOAST空时分组码的编码方法,提出了一种新的分布式空时码--DBO分布式空时码(DBO-DST),可达到满发送分集度和满符号传输率.对该分布式空时码的编码和解码方法进行了仿真,结果表明,DBO分布式空时码比已有的线性分布式空时码的误码率低,性能更优.     

A two-stage MMSE multiuser decision feedback detector using successive/parallel interference cancellation

In this paper, we present a novel two-stage minimum-mean-squared-error (MMSE) multiuser decision feedback detector (DFD) for code division multiple access systems working in the frequency-selective multipath fading environment. The first stage of the proposed cascaded structure is the noise-predictive successive DFD (NP-S-DFD), in which the active users are detected successively using the conventional bell labs layered space-time (BLAST) ordering criterion. The second stage includes an adaptive successive/parallel DFD (SP-DFD), which uses the tentative decisions obtained at the first stage for multiuser interference cancellation and data detection. Therefore, the proposed two-stage DFD may be called noise-predictive successive SP-DFD (NP-S-SP-DFD). Simulation results are presented to demonstrate the substantial improvement in the bit error rate performance of NP-S-SP-DFD over the conventional single-stage and cascaded DFDs. It may be inferred that the proposed DFD provides additional performance gain, when the order in which the users are detected is optimized according to the BLAST ordering based on MMSE criterion.     

旋转星座准正交空时分组码的改进性研究

当发射天线数大于2时,复信号空时分组码不能实现满速率编码,可以通过星座旋转来设计发送矩阵,使系统同时获得满分集增益和最大的编码速率。通过对传统的旋转星座准正交空时分组码加以改进,使每根天线在不同时隙发射的信号属于不同星座,在保证满分集和最大的编码速率的同时,减小了码间干扰,更有利于译码器译码,提高了系统性能。