采用最大比率发射技术的天线选择系统性能研究

Alamouti方案(ALS)是仅有满速率的正交空时分组码(STBC),通过天线选择技术和优化发射功率提高其性能.若发射端知道全部的系统信道状态信息(CSI),文章提出在发射端混合最大比率发射(MRT)分集技术和发射天线选择(TAS)技术.基于信道增益系数大小的Frobenius范数最大的天线选择准则,系统选择瞬时输出信噪比(SNR)最大的天线子集{NT,2;mr}工作.采用MRT对Alamouti编码的双天线发射功率进行优化分配.仿真结果表明:采用混合MRT和TAS两技术后,基于ALS的多天线系统的比特误码率(BER)性能和信道容量均得到了明显改善.这一结论对有充足CSI的通信系统用于克服信道影响和提高系统传输速率具有借鉴意义.     

结合发射天线重分组和接收天线选择的双空时发射分集系统的实现方案

对线性接收双空时发射分集系统提出一种新的接收天线选择方案,通信系统在增加较小的实现复杂度的情况下可以有效的改善系统的信道状态,抑制不同子数据流间的干扰,降低系统的误码率(BER).结合发射天线重分组(TAs)方案,不同子数据流间的干扰可以得到更好的抑制,系统性能得到进一步的提高.仿真表明,在增加较少的反馈信息冗余及系统硬件实现复杂度的情况下,系统的性能得到了很大的改善.     

信道差错对多发射天线选择性能的影响

对于多发单收天线(MISO)通信系统,考虑发射端信道状态信息的差错(ECSI).研究正交空时分组码的MISO系统的多天线选择,提出了一种CSI差错的选择性信道序统计特性求解方法.在独立的平坦瑞利衰落信道和多进制相移键控(MPSK)调制下,推导了一种较准确的系统比特误码率(BER)切诺夫上界解析式.最后系统BER性能上界的数值结果和仿真结果研究表明:多发射天线选择技术能极大地提高系统的传输质量,能有效地抵抗ECSI的影响.     

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.     

JTRAS/OSTBC系统在Keyhole Rayleigh信道下的性能分析

在Keyhole Rayleigh衰落信道下,研究了使用联合发射/接收天线选择(JTRAS)和正交空时分组码(OST-BC)的多输入多输出(MIMO)系统的平均符号误码率(ASEP)性能.基于标量加性高斯白噪声(AWGN)信道的方法,推导出了系统在接收端信噪比的表达式.然后对不同条件下的ASEP性能做了数值仿真,验证了理论分析结果的正确性.仿真结果表明:随着发射/接收天线数的增加,JTRAS/OSTBC系统的ASEP性能得到了很好的改善.     

基于特征值估计的发射天线选择算法

现有的大多数发射天线选择算法都是假设信道是独立衰落的,这与实际的传播环境不相符。文章在相关信道的前提下研究MIMO(多输入多输出)系统,提出一种新的基于特征值估计的发射天线选择算法。算法通过特征值下界估计的方法,每次迭代中选择使信道矩阵最小特征值下界最大的列,来提高最小特征值并降低小天线间的相关性,使得容量最大化并使误码率最小化。理论分析结果表明,该算法在所选天线数目较多场合下具有较低的复杂度,同时其容量和误码性能优于随机选择算法,接近最优选择算法。     

一种双天线发射分集方案的性能分析

在平坦的瑞利衰落信道中,通过分析一种简单的双发射天线分集方案(即Alamouti编码方案,简称ACS)接收信号的统计特性和输出信噪比.在多相相移键控调制下,推导了该方案的传输比特误码率的一般理论分析式,证明了采用ACS技术的移动通信系统与采用2分集阶的最大比率合并接收分集技术的误码性能相同.Monte-Carlo仿真结果也验证此结论.这一理论成果可推广到采用正交空时分组码的多天线发射分集系统.     

一种自适应MIMO信号发射与检测方法研究

无线通信中的多天线(MIMO)技术是提高系统容量的主要方法,在慢衰落信道下可以将接收端获得的信道信息(CSI)反馈到发送端以提高系统的性能.传统的反馈-预编码方案奇异值分解(SVD)法但受空间相关特性和传统VBLAST系统对收、发天线数目要求的影响而限制了它在实际系统中的应用.该文提出一种自适应多天线传输方案,其采用了统一信道参数反馈模型和空时分组编码(STBC),实现了一种可以用于各种空间相关特性和各种收、发天线数的多天线传输方案可以克服SVD方案的以上缺点.文中仿真也验证了该系统的接收天线可以比发射天线少,并且能够在高相关性信道下工作.     

MIMO—OFDM系统下基于频谱利用率的自适应发射方案选择

本文提出并分析了一种MIMO-OFDM系统下,考虑相关空间信道的自适应发射方案选择算法.采用比特交织卷积编码,在以下三种发射模式间进行选择:空间复用、空间分集和复用/分集的混合模式.我们通过对MIMO-OFDM系统中采用迫零(ZF)接收机在高信噪比条件下的错误概率的简化分析,得出空间相关的多天线系统下的自适应选择算法,在给定的误码率条件下可获得使频谱利用率最大化的编码速率、调制模式和发射模式,并反馈到发射端,有效改善了系统的性能.     

协同信道空时优化MIMO无线传输系统

该文提出一种基于虚拟信道的空时优化多输入多输出(MIMO)无线传输系统。通过在发射端产生不同的空时虚拟信道,与实际空间无线信道级联,构成系统的整体传输信道即协同空分信道。系统可以根据接收端的反馈信息采用模拟退火算法来优化虚拟信道,改善误码率(BER)性能。利用虚拟信道方法,可以使一根MIMO发射天线在同一时间、同一频段传输多路叠加合并后的数据信号,从而可以使发射的不同数据信号的总路数超过发射天线的数量,突破了现有MIMO系统在同一时间、同一频段最多只能发射与发射天线数量相等的不同数据信号的传统方式,可以显著提高系统的频谱效率。仿真结果和基于ZC706和AD9361硬件平台的微波暗室实际测试结果充分验证了新MIMO系统的有效性。