短波单载波空时分组码的频域均衡研究

短波通信受多径衰落、干扰复杂等影响严重。空时分组码(Space Time Block Code,STBC)技术在无需增加频谱资源和天线发射功率的前提下,可以利用多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output,MIMO)信道提供的分集增益提升传输可靠性。分析短波MIMO研究现状,提出短波单载波STBC频域均衡(Frequency-Domain Equalization,FDE)系统架构,针对短波信道引入的码间干扰研究MIMO MMSE-FDE均衡技术,并将单载波STBC频域均衡与时域均衡及短波现有波形进行仿真对比。仿真结果表明,相较于短波现有波形,单载波STBC频域均衡系统的可靠性有较大幅度提升,且性能与STBC时域均衡接近,但计算复杂度远低于STBC时域均衡。     

RS与STBC级联编码的可见光MIMO系统

针对采用空时分组编码(Space-Time Block Coding, STBC)的多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output, MIMO)可见光通信(Visible Light Communications, VLC)系统复杂度和天线数难以平衡的问题,为了在一定天线数的条件下获得更多的编码增益,结合正交设计的思路,设计了适合于多阵列协同信息传输的STBC编解码方案,并将RS(Reed-Solomon)码作为外码,STBC编码作为内码,设计了RS-STBC串行级联编码的VLC-MIMO通信系统。仿真和分析表明,该级联系统在天线数较小的条件下能够弥补STBC编码在编码增益上的损失,系统的误码率性能得到了进一步提升,且系统具有较高的可靠性。     

可见光MIMO通信系统中级联编码的应用

可见光多输入多输出（MIMO）通信中空时分组编码能够获得较高的分集增益，但是其有效性较差，空间调制编码能够提高系统的频谱利用率但其可靠性较差。因此结合空时分组编码和空间调制编码的优势设计出空时分组-空间调制（STBC-SM）级联编码应用到可见光MIMO通信系统中，根据朗伯光源衰减特性建立了可见光室内传输信道模型，并对系统有效性及可靠性进行了仿真验证。结果表明在确保原有效性和相同误码率前提下，STBC-SM级联编码的可靠性较SM提高了5~8 dB，在确保原可靠性的前提下，STBC-SM级联编码的有效性较STBC提高了。表明文中设计的级联编码可有效的解决通信系统中有效性与可靠性的矛盾问题，为研究室内可见光MIMO通信提供了很好的理论意义。     

MIMO-OFDM系统MMSE检测算法研究与性能分析

多输入多输出正交频分复用系统(MIMO-OFDM)结合MIMO系统和OFDM系统,既有高速大容量信号传输特性,又具有较好的抗多径信道衰落的能力.该文在介绍MIMO-OFDM系统模型及信号特性的基础上,引入最小均方最小均方误差(MMSE)算法进行信号检测,并在算法的应用中对算法实现MIMO-OFDM信号检测的原理以及信道...     

相关衰落信道MIMO STBC分集增益与多用户自适应OFDMA研究

首先沿用经典的分集增益特性分析了在已知与未知多输入多输出（MIMO）信道状况的条件下空时分组码（STBC）接收机的性能,从而揭示了相关衰落下信道矩阵的秩和特征值扩展对分集增益与编码增益等极其重要的影响;接着提出了一种与多天线STBC等效的单发单收（SISO）模型,将复杂的分集增益指标转换为直观的SNR指标,明确表示出接收机SNR与信道相关矩阵之间的关系,并以此为基础,提出一种实用的多用户MIMO-OFDM系统STBC编码优化的子载波资源分配OFDMA方法,进一步提高频谱效率与系统性能.     

基于STBC的水声MIMO扩频通信系统仿真研究

为改善水声扩频通信系统的传输距离与系统容量,将空时分组编码（STBC）技术引入水声通信,提出了一种基于STBC的水声多输入多输出（MIMO）扩频通信系统,给出了系统实现方案和性能仿真分析。仿真结果表明,通过引入两发射单接收的STBC,原系统可获得约3dB的发射分集增益和2倍于原系统的频带利用率,证实了该系统可在不牺牲有限系统带宽的情况下有效抑制多径衰落,显著改善通信系统容量和传输距离。     

MIMO-OFDM技术

多进多出(MIMO)系统在发射端和接收端分别设置多副发射天线和接收天线,采用MIMO技术可以提高信道容量和信道可靠性,降低误码率。正交频分复用(OFDM)是一种特殊的多载波传输方案,各子载波在整个符号周期上正交,各子载波信号频谱可以互相重叠,子载波正交复用技术大大减少了保护带宽,提高了频带利用率。MIMO-OFDM技术是OFDM与MIMO技术结合形成的一种新技术,该技术是在OFDM传输系统中采用阵列天线实现空间分集,提高了信号质量。MIMO-OFDM技术将成为下一代移动通信核心技术的解决方案。文中全面介绍了MIMO技术和OFDM技术及两者的结合,分析了实现MIMO-OFDM技术的关键,展望了发展前景。     

多径信号对MIMO系统信道容量的影响

一般的MIMO系统,MIMO-OFDM系统和MIMO MC-CDMA系统是未来宽带无线通信业务发展的候选技术,MIMO技术的研究已经成为通信理论的前沿领域。多径传输会引起频率选择性衰落,码间干扰等许多问题,分别在单用户和多用户条件下,检验多径信号传输对MIMO系统信道容量的影响。     

MIMO—OFDM相关信道的研究

本文主要研究了MIMO信道的相关性及其相关矩阵的计算问题,并结合OFDM技术。分析了MIMO-OFDM相关信道的理论特性。运用Jakes信道模型,对独立传输信道、完全相关传输信道、部分相关传输信道进行了仿真,进一步分析了MIMO-OFDM相关多径信道的有关特性。     

自适应调制STBC-OCT预编码在MIMO-OFDM VLC系统中的研究

为改善多入多出正交频分复用(MIMO-OFDM)的可见光通信(VLC)系统的性能,提出将自适应调制、空时分组码(STBC)及正交循环矩阵变换(OCT)相结合应用于该系统中,设计并建立了一个2×2 MIMO-OFDM系统,来评估所提出的自适应调制STBC-OCT预编码方案的性能。在不同的调制方式、不同的编码方案下研究其误码率（BER）性能、峰均功率比(PAPR)性能、不同的直流偏置（DC）与驱动电压峰值(V_PP)下的BER性能。结果表明:与其它预编码方法相比,采用自适应调制STBC-OCT预编码方案能获得相对均衡且高的信噪比（SNR）值及更低的PAPR。当传输距离为0.5 m,DC为2.7 V、V_PP为2.7~2.8 V时所提方案能获得最佳的BER性能,并始终低于前向纠错(pre-FEC)门限7%的阈值3.8×10?3。该方案能够有效地克服MIMO-OFDM VLC系统带宽限制的问题并提供最佳的可靠性。     

室内可见光MIMO信道的空间相关性分析

该文针对室内可见光多输入多输出(MIMO)信道的空间相关性展开研究,基于朗伯辐射模型,建立了室内可见光MIMO信道模型;并基于该模型,分析了发送与接收空间相关性与空间距离参数的关系,给出了发送与接收相关系数的表达式,为室内可见光MIMO通信系统的布设提供了理论指导;信道矩阵条件数仿真验证了信道空间相关性随发光二极管(LED)间距的减小而增大、随光电检测器(PD)间距的减小而增大、随LED到PD垂直距离的增大而增大;信道容量仿真得出,随着LED与PD数量的增加,信道容量逐步提高,但随着信道空间相关性的增强,信道容量的提高逐步减小。     

A High-Performance MIMO-OFDM System with Walsh Block Coding

In this paper we present a multiple-input, multiple-output (MIMO)-orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) system that uses orthogonal Walsh sequences for block coding. Two configurations, space-time block coding (STBC) and the Vertical Bell Laboratories Layered Space-Time (V-BLAST) architecture, are considered for the proposed system. A least-squares channel estimation with the fast Fourier transform method is utilized in the system to replicate real-life scenarios. The idea of employing block coding based on orthogonal Walsh sequences is inspired by the IS-95 standard and is attempted for the first time in MIMO-OFDM systems. A simulation study is carried out by considering different antenna configurations, code sizes, and channel delays. Computer simulations show that the proposed system achieves a significant performance improvement compared to MIMO-OFDM systems that do not use the proposed block coding scheme. It is also shown that the new system is superior to some previous systems in computational complexity.     

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.     

Performance analysis of orthogonal space-time block codes in spatially correlated MIMO Nakagami fading channels

Orthogonal space-time block coding (STBC) is an open-loop transmit diversity scheme that decouples the multiple-input multiple-output (MIMO) channel, thereby reducing the space-time decoding into a scalar detection process. This characteristic of STBC makes it a powerful tool, achieving full diversity over MIMO fading channels, and requiring little computational cost for both the encoding and decoding processes. In this paper, we exploit the single-input single-output equivalency of STBC in order to analyze its performance over nonselective Nakagami fading channels in the presence of spatial fading correlation. More specifically, we derive exact closed-form expressions for the outage probability and ergodic capacity of STBC, when the latter is employed over spatially correlated MIMO Nakagami fading channels. Moreover, we derive the exact symbol error probability of coherent M-PSK and M-QAM, when these modulation schemes are used along with STBC over such fading channels. The derived formulae are then used to assess the robustness of STBC to spatial correlation by considering general MIMO correlation models and analyzing their effects on the outage probability, ergodic capacity, and symbol error probability achieved by STBC.     

New Design for Linear Precoding over STBC in the Presence of Channel Correlation

In order to account for spatial correlation in a multiple input multiple output (MIMO) channel using precoding over space-time block codes (STBC), an approach was proposed for the design of a linear precoder (H. Sampath and A. Paulraj, 2002). This approach works well for orthogonal STBC but fails in the case of non-orthogonal STBC. Based on a min-max problem formulation, a new design of the linear precoder is proposed in this paper. Simulation results in the case of quasi-orthogonal STBC (ABBA) are presented in order to show the gain over the conventional design approach and the non-precoded system