STBC MC-CDMA系统自适应MBER多用户检测算法

针对MC-CDMA(Multicarrier code division multiple access)系统,描述了其时变多径衰落环境下采用空时分组编码(Space-time block coding,STBC)的同步上行链路模型,提出一种基于最小误比特率(Minimum biter-ror rate,MBER)的多用户检测算法。利用内核密度估计和梯度下降的方法,推导了该算法自适应实现形式。对具有2个发射天线和2个接收天线的STBC MC-CDMA同步上行链路系统进行了自适应MBER检测算法的计算机仿真。结果表明:当系统负荷较小时,该算法误码性能较好;当系统负荷较大时,该算法误码性能有所下降,但仍然优于具有类似计算复杂度的MMSE(Minimum mean squared error)自适应检测算法。     

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。     

空间分集技术在CFBM-MC-CDMA系统中的应用研究

给出了一种简单的空时编码方案，提出了应用该方案的基于复数滤波器组调制的多载波码分多址(CF-BM-MC-CDMA)通信系统的模型。理论分析可知，采用空时编码天线发射分集技术的CFBM-MC-CDMA系统与未采用天线分集的系统相比，其多址干扰功率降低了一半。仿真结果表明，系统采用天线分集技术能显著提高其误比特率性能，在低信噪比区域，系统采用两天线分集接收的性能要比采用两天线分集发射的性能好得多。     

相关信道下基于多用户STBC-OFDM系统的子载波分配研究

针对多用户空时分组码-正交频分复用(STBC-OFDM)下行链路系统,以总发射功率最小化为优化目标,给出一种在空间相关瑞利衰落信道下基于部分信道状态信息(CSI)的自适应子载波分配算法。该算法利用克罗内克(Kronecker)模型表示每个子载波对应的空间相关多输入多输出(MIMO)瑞利衰落信道,并通过动态发射端的信道状态信息(CSIT)模型来描述CSI的反馈过程,从而应用STBC的基本原理推导出相应的子载波分配原则。实验结果表明,该算法不仅能有效地反映天线相关矩阵中相关系数以及延时反馈参数对系统性能的影响,而且与未利用CSIT模型的子载波分配相比具有较好的性能。     

一种水声MC-CDMA多用户信道估计仿真研究

研究水声信道优化估计问题,在资源受限的水声环境下,多载波码分多址(MC-CDMA)上行系统信道,由于受到各种干扰,怎样获取多用户的信道准确信息是一个难题。为此提出了一种采用DFT的上行信道估计算法,可以很好的解决了上述问题。算法是在频域上构造不同的导频信号,在时域上估计用户的冲激响应从而得到其信道传输函数。采用改进方案的水声MC-CDMA系统在获得有效频谱效率和分集增益的同时,还能获得很好的误码率性能。首先利用DFT信道估计算法的性能,进行仿真。结果表明,DFT及改进算法较传统的LS信道估计算法,可以使水声系统性能有明显的提高,降低多用户干扰的影响,为水声多用户信道优化估计提供了依据。     

空时编码系统中盲多用户检测方法的研究

文章将空时编码和盲多用户检测相结合,提出了一种适合下行链路的接收机。该方法可以在克服信道衰落的同时抑制多址干扰,在下行链路的接收方只需进行简单解码和盲多用户检测就可以获得同采用多天线接收相同的效果,具有较好的跟踪能力,且采用级联处理,计算量小。Monte Carlo仿真结果证明了其有效性。     

基于MUD/SD的认知无线电系统遍历容量研究

提出了基于多天线选择分集接收的多用户分集认知无线电系统模型。该系统模型由于在认知接收端采用了多天线选择分集接收,相比传统多用户分集认知无线电系统采用的单天线接收,能够进一步提高认知用户系统信道遍历容量。推导并给出了认知接收端信噪比的概率密度函数与累积分布函数,分析了多天线数目与认知用户数对系统信道遍历容量的影响,同时给出了不考虑认知用户发送功率约束条件下的认知用户系统信道遍历容量的解析表达式。     

基于对数似然比的发射天线选择

基于对数似然比(LLR)的天线分集是误码性能优于传统基于信噪比(SNR)天线分集的一种新技术,并降低了系统的实现复杂性和成本。为此对基于LLR的发射天线选择新技术进行了研究,推导了多输入多输出(MIMO)Nakagami衰落信道上基于符号对数似然比(SLLR)和比特对数似然比(BLLR)的发射天线选择准则,并对M进制调制系统进行仿真研究。结果表明,基于BLLR准则的MIMO系统误比特率最小;采用SLLR准则和BLLR准则时,在保持发射端和接收端的天线总数不变的条件下,分集数量级大的系统误比特率性能好;数量级相等时,接收天线较多的系统性能较优。     

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。     

空时编码在电力线载波通信中的应用

空时编码是一种用于多发射天线的编码技术.该编码在多根发射天线和各个时间周期的发射信号之间能够产生空间域和时间域的相关性,从而使接收端克服多输入多输出(MIMO)信道衰落问题,并降低了发射误码率.由于电力线信道的特殊性,其衰落特性类似于多天线无线信道.基于正交频分复用(OFDM)技术,利用三相电力线MIMO技术实现了空时编码在电力线载波通信中的应用以及最大分集增益,较好地降低了误码率.     

Performance analysis of uplink MIMO MC-CDMA systems based on linear zero-forcing V-BLAST algorithm

A structure was proposed for multiple-input-multiple-output multicarrier code divi- sion multiple access （MIMO MC-CDMA） uplink transmission system. Linear zero- forcing V-BLAST （ZF V-BLAST） algorithm and maximum ratio combining （MRC） scheme was applied to the receivers. The average bit error rate （BER） expression was derived on condition that the number of receive antennas was larger than that of transmit antennas and it was verified by simulations. Numerical results show that the number of transmit and receive antennas, as well as the number of sub- carriers, all exert significant effects on the BER performance. The space diversity and frequency diversity show different abilities to improve the BER performance. The MIMO MC-CDMA system based on linear ZF V-BLAST algorithm is capable of achieving better BER performance than that of the conventional MC-CDMA system by reducing the number of transmit antennas or increasing the number of receive antennas.     

MC-CDMA系统中的自适应半盲多用户检测算法

研究多载波CDMA(MC-CDMA)上行半盲多用户检测技术,对基于Chebyshev逼近算法实现的最小输出能量(MOE)盲多用户检测进行改进,提出MC-CDMA系统下一种基于子空间跟踪和Chebyshev逼近的自适应半盲多用户检测算法。该算法基于MOE线性检测器原理,充分利用小区内所有用户的扩频码,设计了一种基于MOE准则的半盲检测器,很好地消除了多址干扰。为了减少计算复杂度,将修正的PASTd算法应用于Chebyshev逼近算法估计MOE半盲检测器的最优权向量。该算法计算复杂度低,具有较好的抗多址干扰性能和检测性能。仿真结果验证了该算法的可行性和优越性。     

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。     

Blind multiuser detection for MC-CDMA with antenna array

We investigate the characteristics of the received signal as trilinear model for multi-carrier code division multiple access (MC-CDMA) system with antenna array, and propose a blind multiuser detection method for MC-CDMA system in this paper. The trilinear-based multiuser detection algorithm (Trilinear-MUDE) that we presented exploits the versatile diversity in MC-CDMA system while require neither channel information nor statistical characteristics. The algorithmic performance indicates that the proposed algorithm is very close to the nonblind MMSE method, and better than minimum output energy (MOE) receiver and matched filter. Numerical results also reveal its compatibility in condition of small sampling sizes.     

Turbo equalization for block fading MIMO channels using random signal mapping

We present a novel turbo equalization scheme for block fading MIMO channels, where diversity is achieved using random signal mapping. We show that the computational complexity of the proposed scheme is not a function of the number of transmit antennas, and compares favorably to the complexity of similar systems based on space-time trellis codes and space-time block codes. Finally, we provide simulation results showing that the proposed scheme achieves full diversity, and investigate its performance in terms of the number of transmit antennas, ISI length and imperfect channel knowledge.     

正交空时分组码在瑞利衰落信道下的性能分析

基于典型的多输入—多输出无线通信系统,推导了在瑞利衰落信道下正交空时分组码的瞬时接收信噪比和抗噪声性能的一般表达式,并在MATLAB环境中对不同发送天线、接收天线、调制方式、传输速率下正交空时分组码的误码率性能进行了仿真与结果比较分析,得出误码率性能与分集增益、编码速率、比特传输率和调制方式存在内部关联。     

Differential space-time block-diagonal codes

A new differential space-time code, called differential space-time block-diagonal code (DSTBDC), is proposed for multiple-input multiple-output (MIMO) wireless communication systems. By exploiting the block-diagonal construction of DSTBDC, we can design a variety of high-performance DSTBDC, especially for the cases of large numbers of transmit antennas and high date rates. In flat fading channels, DSTBDC outperforms traditional differential space-time codes if the data rate is higher than 1 bps/Hz, especially when the number of transmit antennas is large. In frequency-selective fading channels, multiple-input multiple-output orthogonal frequency-division multiplexing (MIMO-OFDM) systems using DSTBDC have the powerful ability to achieve very high diversity gain in space, time, and frequency simultaneously. Due to the special orthogonal construction, DSTBDC has a simple decoding algorithm. In addition, DSTBDC can significantly save the cost of radio frequency circuits.     

MC-CDMA系统中的PPIC多用户接收机研究

研究了上行链路MC-CDMA系统中的部分干扰抵消多用户接收机方案,提出了初级采用线性MMSE检测的多级PIC多用户接收机。为了减小初级判决不精确带来的误差传播,每级乘以一个不同的部分相消因子以实现部分消除。在不考虑信道估计误差的情况下,仿真了不同用户数下该方案与传统解相关和最小均方误差多用户检测的性能比较。仿真结果表明提出的PPIC接收机具有更好的误码率性能。