基于MIMO系统的准正交空时分组码的容量分析

应用于MIMO系统的准正交空时分组码可以获得较大的容量,同时能够提供较低的误码率。文中比较了MIMO系统的准正交空时分组码的容量与SIMO系统的容量。结果显示,在低SNR和接收天线数少的情况下,应用于MIMO系统的准正交空时分组码会产生较大的容量增益,但随着SNR和天线数目的增加,容量增益越来越不明显。另外,文中比较了MIMO系统中准正交空时分组码和正交空时分组码的容量,仿真结果表明前者的容量明显高于后者。     

基于准正交空时码的最优线性预编码矩阵设计

为了充分利用信道信息改善应用准正交空时分组码的MIMO系统的性能,该文提出了将预编码矩阵和准正交空时分组码相结合的发射机制。信息在经过准正交空时分组码编码后,要经过线性预编码矩阵进行处理,才可以从发射天线发送。文中的预编码矩阵设计利用了MIMO信道的非零均值矩阵和相关矩阵,并采用成对差错概率作为其最优设计准则。仿真结果表明,相对于未经过预编码矩阵的系统,新系统的误码率性能有明显改善。     

准正交空时编码的MMSE检测

多天线系统中发射端采用准正交空时编码(QOSTC)时,与正交空时编码(OSTC)相比,虽然前者可达到全速率传输,但接收端须采用比较复杂的最大似然(ML)检测.本文提出QOSTC的MMSE检测方法,不需要作矩阵求逆运算,因而比BLAST系统的MMSE检测简单,仿真结果表明该检测方法性能及复杂度介于ZF检测和ML检测之间.     

基于正交空时分组码的酉空时码设计

提出了一种基于正交空时分组码构造酉空时码的方案,证明了所设计的酉空时码可以获得满分集.同原有方案相比,所提方案的优点是其码率较高,缺点是解码复杂度较原方案高.针对该缺点,提出了一种次优解码算法,该算法的复杂度同原方案几乎相同.Monte-Carlo仿真实验表明,在相同的频谱效率下,对同一误码率本文方案所需信噪比比原方案低5dB;同时,对同一误码率本文的次优解码算法同最优解码算法相比信噪比损失约1dB.     

一种全速率准正交空时分组码

空时分组码是发射分集中的一项新技术。通常的空时分组码采用正交设计，虽可以提供全分集增益，却不能保证全速率传输，造成发射端数据的积压。改进的空时分组码采用准正交设计，能够保证数据以全速率传输，但是其性能在低信噪比时优于正交空时分组码，在高信噪比时反而不如前者。提出一种改进的基于准正交设计的空时分组码。通过仿真表明，在不增加译码复杂度的情况下，其性能不论在低信噪比还是高信噪比时都优于正交设计的空时分组码，从而改善了系统性能。     

基于随机旋转的准正交空时分组码研究

为了提高准正交空时分组码的性能,该文提出基于随机旋转的准正交空时分组码(Random-rotation QO-STBC)的发射分集方法。这种方法对每个输入信息符号序列进行随机旋转,使准正交空时分组码的符号间干扰(ISI)随机化。仿真结果表明,在41 MIMO QPSK调制系统中,采用最大似然检测方法,当误码率为10-5时,新的发射方案比传统的两种准正交空时分组码误码性能有约4dB的增益;当误码率低于10-4时,RR-J码相比于ST-LCP码,仍表现出0.51dB增益;当SNR高于16dB时,RR-J与CFR具有几乎相同的误码性能。文章讨论了实际系统中随机旋转矩阵数受限情况下性能的损失,仿真结果显示当可用随机旋转矩阵数大于16时,对系统性能的影响可以忽略。     

一种新的准正交空时分组码的编码研究

准正交空时分组码可以牺牲一定的分集增益和解码的简单性,来避免当天线数目大于2时正交空时分组码码率下降的缺点。基于准正交空时编码的优点,为了进一步提升性能,提出一种新的4天线准正交空时分组码,并与RS码进行级联编码。仿真表明这种新的编码方法可以保证在复杂度不是很高的前提下,相比Jafarkhani码、TBH码和该广义复正交码具有更低的误码率。     

一种改进的准正交空时分组码设计方案

基于MIMO天线系统的空时编码技术是改善无线通信性能、提高带限系统数据速率的一种理想选择。但是由于正交空时分组码不能保证数据全速率传输,为此提出一种改进的准正交空时分组码设计方案。该编码方法利用准正交准则,能够保证数据以全速率传输。并在此基础上具体讨论和分析了编码的编、译码算法和误码性能。该编码方法既不降低分集增益也不增加译码复杂度,并且可以获得一定的编码增益。仿真结果表明,这种方法的误比特率无论在低信噪比还是在高信噪比条件下都要优于已有的准正交空时分组码——Jafarkhani码。     

四天线准正交空时分组码的设计和性能分析

本文提出了一种新的四天线准正交空时分组码的通用设计方法.与Jafarkhani提出的设计方法相比,本方法大大增加了四天线准正交空时分组码的可用码字.在此基础上,对准正交空时分组码进行了性能分析.仿真结果表明,本文提出的准正交空时分组码与Jafarkhani提出的准正交空时分组码具有相似的误码率,并且有些码字的误码率优于Jafarkhani提出的码字的误码率.     

多用户准正交空时分组码MIMO系统的下行链路预编码

该文针对采用准正交空时分组码的多用户多输入多输出(QSTBC-MU-MIMO)系统,给出一种基于信漏噪声比(SLNR)准则的下行链路干扰抑制预编码方法。通过迭代优化,该文方法可以改善原始SLNR方法中由干扰用户增加所引起的系统性能下降问题,增强了算法对系统用户数的鲁棒性。由于在优化目标中考虑了系统噪声,该方法可通过恰当选取复比例因子来实现优化问题的简化求解。仿真结果验证了该文方法的有效性。     

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。     

Exact error probability of Orthogonal Space-Time Block Codes over flat fading channels

Space time block coding is a modulation scheme recently discovered for the transmit an- tenna diversity to combat the effects of wireless fading channels. Using the equivalent Single-Input Single-Output (SISO) model, this paper presents closed-form expressions for the exact Symbol Error Rate (SER) and Bit Error Rate (BER) of Orthogonal Space-Time Block Codes (OSTBCs) with M-ary Phase-Shift Keying (MPSK) and M-ary Quadrature Amplitude Modulation (MQAM) over flat un- correlated Nakagami-m and Ricean fading channels.     

闭环模式的线性空时分组码

介绍了正交空时分组码的模型,自干扰,性能;并由此提出了一种高速率准正交空时分组码的闭环模式,保证MIMO系统获得较高的速率,同时减少由于正交性减弱而引起的性能下降.其中反馈的方法就是根据发射端能够获得部分信道状态信息而提出的,这种自适应模式的性能在瑞利衰落信道下通过仿真得到了验证.     

一种复正交空时分组编码矩阵的设计方法

为了获得高码率低时延的多天线复正交空时分组编码矩阵,该文提出了一种未对信号进行线性处理的复正交空时分组编码矩阵的迭代式设计方法。利用该矩阵良好的正交性发射的信号,在接受端可以通过简单的最大似然解码算法来准确还原。借助计算机的帮助,得到该方法设计的多天线复正交空时分组编码矩阵的数据,与其他设计方法得到的复正交空时分组编码矩阵的数据进行了比较,结果显示该矩阵在最大码率和最小解码时延上封闭。     

On the Search for High-Rate Quasi-Orthogonal Space–Time Block Code

A Quasi-Orthogonal Space–Time Block Code (QO-STBC) is attractive because it achieves higher code rate than orthogonal STBC and lower decoding complexity than non-orthogonal STBC. In this paper, we first derive the algebraic structure of QO-STBC, then we apply it in a novel graph-based search algorithm to find high-rate QO-STBCs with code rates greater than 1. From the four-antenna codes found using this approach, it is found that the maximum code rate is limited to 5/4 with symbolwise diversity level of four, and 4 with symbolwise diversity level of two. The maximum likelihood decoding of these high-rate QO-STBCs can be performed on two separate sub-groups of symbols. The rate-5/4 codes are the first known QO-STBCs with code rate greater 1 that has full symbolwise diversity level.This is the work done when Chau Yuen was with the Nanyang Technological University     

适用于串行级联结构的广义递归网格空时码设计

该文结合网格空时码(STTC)和分层空时码(BLAST)的优点,利用多个高码率卷积码,设计了一类适用于串行级联结构的广义递归STTC(G-RSTTC)。相比于传统以递归STTC为内码的串行级联空时码(SCSTC),其数据速率可随发送天线数增加而线性增加;相比于以BLAST为内码的SCSTC,基于G-RSTTC的SCSTC可获得更大的分集增益和编码增益。     

Efficient Space-Time Block Codes Derived from Quasi-Orthogonal Structures

We propose a new class of block codes that outperforms known space-time block codes at low rates. The new codes are designed by using appropriate rotations and set partitioning on two quasi-orthogonal codes, and combining subsets of their codewords. Using these techniques we are able to obtain higher coding gain at a given rate and improve performance. Simulations confirm the advantages of this code compared to other codes operating at the same rate and signal-to-noise ratio (SNR). We also provide an efficient maximum likelihood (ML) decoding algorithm for the new code     

串行级联空时码的设计

该文设计了一类适用于串行级联空时码(Serially Concatenated Space-Time Code, SCSTC)的两天线卷积空时码(Convolutional Space-Time Code, CSTC),并将该设计方法推广到多天线的情况,使SCSTC的信息速率可随天线数增加而增加;将EXIT Chart的概念推广到多天线SCSTC中,在此基础上分析了所设计SCSTC的收敛特性。与现有的SCSTC相比,该文设计的SCSTC具有更快的收敛速度和更好的抗衰落性能。     

新的时变信道下空时分组编码多用户系统解码器设计

该文提出了两种新的适用于时变信道下空时分组编码多用户系统的解码器设计方案。空时分组编码多用户系统下,传统的迫零(Zero Forcing, ZF)和最小均方误差(Minimum Mean Squared Error, MMSE)解码器设计均假定信道准静态衰落。信道时变时,这些传统解码器在解码某用户信号时引入符号间干扰(Inter-Symbol Interference, ISI),且这种干扰随信道时变增大而增加。基于此,该文设计了两种新的解码器,该解码器可显著降低信道时变的影响。仿真结果表明,随信噪比(Signal-to-Noise Ratio, SNR)增加,两种传统解码器均出现误码率性能平层,而新解码器获得了显著的性能改善。     

一种新的MIMO无线通信空时分组码方案

从MIMO(多入多出)引出空时分组码背景;针对实际MIMO应用提出了一种利用广义复正交方法新设计的满分集的码率为1/2的6个发射天线4个接收天线(6×4)和8个发射天线4个接收天线(8×4)结构的空时分组码系统,仿真结果表明该系统具有良好性能。