OFDM闭环发射分集结合自适应功率分配

将自适应功率分配技术应用于多发送多接收天线正交频分复用(MIMO-OFDM)系统,如何在载波和天线间分配能量是个关键问题。该文提出：对不同发射天线的各个子载波采用闭环发射分集方案;接着再进行载波间的功率分配,该算法的目标是使误码率最小。文中用数学方法证明了此方案是使总误码率最小的最佳方案。仿真结果显示：在误码率取0.1%时,对于两根发射天线一根接收天线4个子载波的OFDM系统,与传统的将开环发射分集与OFDM相结合的算法相比,此算法能带来6.5dB的增益。     

瑞利衰落信道下的网格酉空时调制的研究

酉空时是一种多天线系统信号调制方案,可以在不知道信道状态下进行解调。文中将网格编码与酉空时星座结合运用,性能仿真证明了网格酉空时调制系统非常适合无信道状态信息的无线通信系统,网格编码在一定程度上改进了系统的比特误码率性能。将网格编码下的酉空时调制与未编码的酉空时调制进行对比,结果显示在10^-4的比特误码率下可以得到10～15dB的编码增益。     

基于V-BLAST的特征波束形成技术在大规模MIMO中的运用

为了获得较高的频谱效率及较低的误码率,提出了大规模MIMO系统中基于V-BLAST的特征波束形成技术(the Eigen-Beamforming combined with V-BLAST,V-BLAST&E-BF),利用大规模天线形成多个特征波束,在这些特征波束上传输多个码流,既可以获得阵列增益又可以获得复用增益.仿真结果表明:提出的方案较MF预编码和传统特征波束形成技术具有较好的性能,并且在接收端无须进行传统V-BLAST的检测算法(如MMSE检测、ZF检测)亦可分离出信号.     

STBC—OFDM系统的性能分析及仿真

提出了空时分集的正交频分复用系统(STBC-OFDM)的模型,完成了计算机仿真。结果表明,采用QPSK调制方式,双天线发射,单天线接收STBC与OFDM调制相结合,可以在1MH z带宽下得到1.73M b it/s的码速率,在瑞利信道下,该系统相对于无编码的OFDM系统,在误码率为1-0 3时,可获得3dB的信噪比增益。     

一种新的基于噪声预测的部分判决反馈MIMO接收算法

传统垂直-贝尔实验室分层空时结构(V-BLAST)系统采用全排序判决反馈(ODF)算法,能提高线性接收机性能,但也增加系统复杂度。该文在分段检测理论基础上,提出一种改进的采用噪声预测技术的部分判决反馈(PDF)接收算法。它基于MMSE准则,将接收到信号分为两段,只进行一次判决反馈操作,与传统重复排序判决反馈算法相比,大大降低了接收机计算复杂度。仿真结果表明SUI-3信道中天线数为2发4收,误码率为10-4量级的情况下,其性能与V-BLAST相比只下降了0.6 dB左右,但要明显好于线性接收机以及其他改进型MMSE算法,有2~3dB左右的增益。     

AFSCC在Ka频段TC-OFDM系统中的应用研究

提出了一种自适应前向子信道控制(AFSCC)技术在Ka频段TC-OFDM系统中的应用方案,分析了 AFSCC技术的原理,使用了一种自适应路径增益更新的方法,并用多重信号分级算法和自适应估计器实现对传输信道延迟时间的估计,建立了系统模型,仿真结果表明,在10-3误码率时,采用AFSCC可以获得3.4 dB信噪比增益.     

单用户对双向中继系统中基于梯度下降的最大化和速率功率分配方案

针对单用户对双向中继系统中的功率分配问题,提出了一种基于梯度下降法的功率分配方案。该方案在总功率约束的条件下,以最大化和速率为目标函数,通过对中继波束成形矩阵和功率分配矩阵的反复迭代,求解出局部最优的功率分配和中继波束成形矩阵。仿真结果表明:提出方案的误码性能相比于等功率分配有明显提高,在误码率为10-2时,可获得2.5d B~3 d B的信噪比增益;同时,在中高信噪比下,相比于等功率分配,该方案可获得0.3(bit/s)/Hz~0.5(bit/s)/Hz的和速率增益。     

V-BLAST系统的一种新的分集迭代检测算法

讨论了原V-LAST(垂直Bell实验室分层空间-时间)系统的算法,从获得接收分集的角度给出了一种新的迭代处理算法。该算法利用接收端进行分集接收处理来改善V-BLAST系统每层的接收信号,对进一步抵抗V-BLAST系统的误差传播效应取得很好的效果。该算法可以看做是V-BLAST系统许多算法的一种延伸。仿真结果显示,与原V-BLAST算法相比具有更好的误码性能:在开环2发2收的情况下,信道为瑞利平坦慢衰落,采用QPSK(正交相移键控)调制,误码率为10-2时可获得2 dB的增益。     

一种基于线性星座预编码和坐标交织的空时频发射方案

为获得存在多径衰落的MIMO-OFDM系统中高速率传输方案，给出了一种基于线形星座预编码和坐标交织的速率为1的简单空时频分组码．该传输方案通过线性星座预编码来获得频率分集增益，通过坐标交织变换来获得传输速率为1，且能适当改善系统的误码性能．仿真结果表明，与传统的结合空时码的OFDM系统相比，该方案能获得更大的分集增益、更高的频谱效率和更好的误码性能．在误码率为10^-2的未加信道编码的条件，本文方案与传统方案相比，至少能够提供约4dB的性能增益．若在接收端采用MMSE等线性接收方案，本文方案的计算复杂度并没有明显的增加。     

V-BLAST OFDM空间功率扩展

该文在多径衰落信道下,针对分布式发射天线V-BLAST OFDM,提出了一种将数据功率扩展到不同发射天线的信号发射方法。该方法利用了分布式天线间时延,增强了分布式信道的频率选择性,提高了V-BLAST OFDM可获得的分集度。在BPSK调制,M.1225步行测试信道下的仿真结果表明：当误比特率为10-3时,与传统方法相比,该文方法有大于2 dB的功率节省。     

基于迫零检测的异步V-BLAST最优发射功率分配

由于异步发射V-BLAST各路子流的符号在时间上未对齐,同步V-BLAST所采用的逐符号功率分配方法不再适用。针对这个问题,该文提出了一种以块平均误比特率为优化目标,逐符号块进行功率分配的方法。该方法首先计算每个符号的瞬时信噪比,然后求出异步符号块的平均误比特率,最后求解优化问题得到各天线的最优发射功率值。平坦瑞利衰落信道下的仿真表明：两发两收、BPSK调制、迫零检测的异步V-BLAST,误比特率为10-3时最优功率分配有2dB的性能改善。     

V-BLAST系统中采用发射功率分配的MMSE迭代软干扰抵消算法

作为一种软输入软输出的MIMO检测算法,MMSE迭代软干扰抵消算法在MIMO Turbo接收机中得到广泛的关注。为了进一步改善系统性能,采用链路自适应方案是很好的选择。该文给出变发射功率的MMSE迭代软干扰抵消算法,并采用了一种有效的发射功率分配方案,只需要很少的控制信令,就可以获得较大的误码率性能改善。通过没有信道编译码的链路仿真,在4发4收QPSK调制的V-BLAST系统中,如果误码率要求为BER=10-3,MMSE迭代软干扰抵消检测算法迭代次数为2时,采用推荐的发射功率分配方案比不采用发射功率分配方案的系统性能提高了约2dB,如果调制方式为16QAM,系统性能提高了约6dB。     

闭环扩展正交空时分组码的设计研究

基于复正交设计的空时编码在发射天线数大于2时不能同时达到满速率全分集,针对这个问题,利用正交空时分组码系统的等效信道矩阵的正交性及系统信道信息的反馈,提出了两种针对闭环扩展正交空时分组码的改进设计方案.系统在接收端以最大等效信道增益为目标进行设计,分别结合天线选择技术和功率自适应分配技术进行信道信息的反馈,并对其性能进行理论分析与比较,仿真结果显示,两种改进方案均能减小系统的误码率,提高系统的信噪比增益,和结合天线选择技术的方案相比,与功率自适应分配相结合的设计方案性能更为优越.     

基于Gamma-Gamma模型的MIMO-FSO系统BER性能分析

分析了在Gamma-Gamma分布信道模型下采用强度调制/直接检测方式的多输入多输出FSO系统模型,在信道为独立同分布和独立不同分布两种情况下,分别推导出单发单收、多发单收和单发多收FSO系统的平均误码率计算公式,其近似封闭解形式用Meije′rs G函数表示出来,并仿真分析了三者的平均误码率性能,结果表明:在Gamma-Gamma分布模型下,当闪烁强度为1.2、信噪比为45 dB时,系统误码率为K分布的1/5;当平均误码率为10-4时,采用4个发射天线的多发单收系统性能比单发单收系统提高了近60 dB;当平均误码率为10-5时,采用3个接收天线的单发多收系统性能比单发单收系统提高了近50 dB,这对无线光多发多收通信系统的理论分析和系统设计具有一定的指导意义。     

异步垂直空时结构中的功率扩展技术

在平坦衰落信道中,针对异步垂直贝尔实验室空时结构(V-BLAST)信号模型下,现有线性最佳检测算法误码率性能随信噪比提高改善缓慢的问题,提出一种基于功率扩展的迭代检测方法:发射端用功率扩展将发射信号扩展到整个空时信号块上,接收端进行基于功率扩展的迭代检测。同时,分析了所提方法在每次迭代检测后的误码率性能。分析和仿真验证了误码率性能的改进。在4发4收场景下,误码率为10^-5时,相比于线性最优最小均方误差(MMSE)方法,获得了约6dB信噪比增益。     

一种基于STBC的SC-FDE系统双天线联合检测算法

针对双发双收的基于空时分组编码的单载波频域均衡(STBC-SC-FDE)系统,研究了一种双天线联合检测算法,通过信道估计、导频干扰消除、加权联合均衡等过程重构发送的信息。并根据信噪比对频域信号与均衡矩阵进行加权处理,使联合检测算法适用于2路接收信号信噪比不同的情况。仿真结果表明,所提出的双天线联合检测算法在SUI-3信道下最大可获得约8dB的接收分集增益。与时域最大比合并(MRC)算法相比,由于采用联合检测,该算法能有效改善系统在多径衰落信道下的误码率。     

基于空时分组编码的协同通信系统性能的研究

该文提出了一种基于空时分组编码的协同通信方案(WCC-STBC),通过理论分析得到了系统的误码率传输特性,并给出了Monte Carlo仿真结果。理论分析和仿真结果表明：WCC-STBC方案通过临近用户之间的空时协同发送可获得分集增益,增益的大小与协同信道及各用户信道的传输特性有关。在误比特率为10-3,两用户间协同信道的传输特性优于各用户(假设各用户传输特性相同)5dB时可获得约3dB的分集增益;一个用户信道的传输特性(假设其与两用户间协同信道传输特性相同)优于另一用户5dB时,信道传输特性较差的用户可获得约5dB的性能提升,且较好信道用户的性能损失并不大,仅约0.5dB。     

分布式发射天线V-BLAST信号的排序干扰抵消检测

针对V-BLAST信号通过分布的发射天线进入信道,该文提出了一种由于发射天线地域上的分布性引起的各发射天线发射信号不同时到达接收天线的V-BLAST排序干扰抵消(Order Interference Cancellation, OIC)检测算法。计算机仿真显示,该算法适用于任意个数的接收天线,在较高信噪比(20dB)的条件下,性能优于直接迫零算法3dB以上。在相同信噪比条件下,分布发射天线V-BLAST的排序干扰抵消检测算法比集中发射天线V-BLAST的排序干扰抵消检测算法有着更好的性能。     

面向自由空间光通信的PC-STBC方法研究

针对大气湍流对自由空间光通信系统误码率影响较大的问题,提出了一种在多输入多输出系统中将极化编码与空时编码直接级联的方案。在弱湍流信道中,使用高斯近似的方式构造出编码序列并进行极化编码,并使用二进制相移键控对编码序列进行调制,再与空时编码进行直接级联。仿真结果表明:在多输入多输出系统中,码字长度N=1 024时,系统的误码率可下降至10-6级以下;若码字长度N=2 048时,信噪比高于2 dB时,误码率可趋近于0。接收天线数越多,系统的分集阶数越高,系统误码率下降速度变慢,系统整体性能变差。因而该级联方案能够更好地改善系统误码率性能。并且在不同的湍流强度下,表现出对强湍流具有更好的抑制效果,误码率下降更明显。     

基于非理想条件的BPSK通信系统仿真设计

设计一个BPSK通信系统仿真，观察输出信噪比（Eh／Ho）为3dB，10dB和20dB时的散点图，以及这三种信噪比下的误码率（ber）仿真结果，并与理论结果进行比较。在上述BPSK通信系统中分别增加两种非理想条件，并讨论在通信系统中如何克服这些因素的影响。