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。     

Orthogonal Space-Time Block Codes with Feedback

In this paper we consider how Orthogonal Space-Time Block Codes (OSTBC) can be used in the presence of feedback from the receiver to the transmitter. First, we survey how some of the feedback techniques for AWGN channels with fading can be applied to OSTBC. Then we consider a simple scheme with diagonal weighting. The optimal diagonal weighting matrix, which minimizes the probability of error, is derived. The optimal weights depend on the channel and, hence, a feedback becomes necessary. However, the required feedback can be accomplished using log₂ (n _t) bits, where n _t is the number of transmit antennas. Simulations show that relatively significant gains can be achieved with the diagonal weighting scheme. In a practical system it is quite possible that the bits that are fed back to the transmitter are in error. In that case we show that there will be a loss of diversity. To overcome this loss, we develop weighting schemes that are error tolerant and always perform better than the unweighted OSTBC (even in the presence of feedback errors).     

正交空时分组码性能估计的一种方法

本文给出并证明了采用正交空时分组码传输的衰落信道条件下,接收机输出瞬时信噪比的一般表达形式,分析了瑞利衰落信道条件下接收机输出符号差错性能.给出了正交空时分组码的符号差错概率的最小距离球界,由此可以得到空时分组码关于发送天线数量的\"地板效应\".     

空时编码在OFDM系统中的应用

研究了空时分层码（LSTC）、空时分组码（STBC）和空时网格码（STTC）3种典型的空时编码技术。讨论了各自的编码原理和译码原理。以空时分组码为重点,介绍了OFDM系统的基本原理,将空时分组码和OFDM技术相结合,对STBC-OFDM系统的基本模型加以探讨,理论分析系统接收端的信噪比性能,通过M atlab仿真对收发...     

一种基于准正交空时码的低复杂度MIMO差分检测方法

针对可实现全速率传输的准正交空时码,提出了一种低复杂度的准正交MIMO差分检测方法.该方法在发射端对数据比特进行联合星座映射,构造准正交空时码进行差分编码;接收端采用最大似然准则对两组星座符号对(symbol pair)并行差分检测.本文提出的星座集合及联合星座映射方法简化了接收端检测算法,降低了检测计算复杂度.     

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.     

无线通信中的协作分集技术

协作分集使得在多用户环境下，具有单天线的多个终端可以共享彼此的天线，以形成一个虚拟的多天线结构，实现空域分集。介绍了协作分集技术的基本概念、分类、研究现状以及系统结构，提出了由空时频移键控设计的空时编码协作分集方式，并分析了其性能。     

空时码在Nakagami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Nakagami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。     

MIMO系统中空时分组编码的信道容量

在多输入多输出（MIMO）系统中，建立空时分组编码模型，在分析瑞利衰落下正交空时分组码接收信噪比的基础上，得到了正交空时分组编码信遗容量的表达式，并采用数值计算的方法对其进行分析论述，得出在接收天线数一定的情况下，增加发送天线数所能得到的信道容量的上界。同时，分析证明，在发送天线数一定时，正交空时分组编码信道容量随接收天线数的增加而增加。在接收天线数一定时，信遗容量也随着发送天线数的增加而增加，但当发送天线数增加到一定数量时容量的增加就变得不十分明显。     

基于相关函数的空时块编码系统的信道估计

提出了空时块编码（STBC）系统中基于相关函数的信道估计的方法。当输入符号向量的各个元素互不相关时,接收信号的相关函数有特定的结构,信道矩阵可以从接收信号的相关矩阵的特征向量中得到,信道估计结果和真实值仅相差一个常数。研究还发现当发送信号的相关函数满足特定的条件时,可以直接从接收信号的协方差得到信道参数,而不需要矩阵分解或者求逆运算。     

正交空时分组码在瑞利衰落信道中的性能估计

根据Alamouti最大似然译码方法，给出了在正交空时分组码传输的衰落信道条件下接收机输出瞬时信噪比的一般表达式，分析了瑞利衰落信道条件下引入正交空时分组码的多天线系统的符号差错性能，研究表明采用正交空时码传输信号，增加发送天线数量和接收天线数量都可以得到更大的分集增益；在接受天线数量一定的情况下，增加发送天线的数量可以带来更大的分集增益，但当发送天线数量增加到一定程度后，再增加发送天线数量就不能带来明显的分集改善了。     

用于无线通信的新型分组空时码

空时编码采用多发送天线设计信道编码,综合考虑分集、编码和调制,从而提高信号在无线衰落信道中的传输可靠性和数据传输率。介绍具有正交性的分组空时码的编译码方法。     

基于独立分量分析的实正交空时分组码盲识别

提出一种基于独立分量分析的正交空时分组码(OSTBC)盲识别方法。首先给出了接收信号模型,利用独立分量分析得到含有编码矩阵的虚拟信道矩阵,然后利用编码矩阵特性,证明得到正交空时分组码的虚拟信道矩阵的相关矩阵为对角矩阵;最后提出用于正交空时分组码识别的2个特征参数:稀疏度和方差。仿真结果表明,所提出方法能够较好地识别正交空时分组码。     

改进高速率全分集准正交差分空时码方案

传统的方案中,将准正交空时码(quasi-orthogonal space-time code)经过调制之后转换为酉空时码(unitary space-time code)再进行差分编码,但信息传输速率的提高会带来性能的严重下降。为了克服传统方案这一不足,给出一种引入幅值的修正方案,并且对幅值的选取也进行了说明。与传统的准正交差分空时码相比,所提方案提高了其信息传输速率,对误比特性能和信息传输速率进行了一个较好的折中。     

正交空时分组编码系统的信号检测技术

正交空时分担编码（OSTBC）技术可以提高信道容量和误码性能,准静态平坦衰落信道和时变平坦衰落信道下正交空时分组编码率的信号检测技术得到广泛研究。利用正交频分复用技术（OFDM）,研究了时变多径衰落信道下OSTBC-OFDM的信号检测方法,提出了一种能够有效利用无线信道的多径传播效应的发射天线数目等于4的OSTBC信号检测算法,仿真结果表明,发射天线书等于4,接收天线数等于2时,与已有信号检测算法相比,提出的算法有4.5dB性能增益。     

空时网格码的正交构造法

空时编码是实现宽带无线数据通信的一种极有潜力的技术。然而，随着发射天线数目的增加，空时码的构造变得十分困难。本文提出了空时网格码的一种构造方法－正交构造法：这种方法可以根据已知的适用于M根发射天线的空时码来构造适用于KM（K≥2）根天线的空时码。仿真结果表明，对于相同的码率和和相近的译码复杂度，用正交构造法得到的空时码的差错性能甚至优于通过计算机搜索得到的空时卷积码。     

空时分组码的差分检测和多符号差分检测

在介绍差分空时分组码编译码原理的基础上,给出了基于最大似然判决的差分检测和多符号差分检测方案,并对这两种译码方案的性能进行了比较。相对于普通的相干译码,这两种方案在发射和接收端都不需要对传输信道进行估计,因此具有较低的译码复杂度。最后,通过仿真结果可以看出相干检测、差分检测和多符号差分检测性能间的差异。     

应用于Alamouti空时分组码的自适应卡尔曼信道估计

本文提出了一种应用于Alamouti空时分组码系统的联合数据检测和信道估计方案．该方案采用了一种可跟踪信道统计特性变化的新的动态信道模型，并提出了相应的自适应卡尔曼信道估计方法．该方法利用序贯更新先验信息的序贯可信度最大化方法估计系统方程的噪声方差，不需要估计最大多谱勒频移．与传统的卡尔曼信道估计相比，该方法具有较低的复杂度．仿真结果表明，本文所提方法的性能优于传统卡尔曼信道估计，特别是对于不同的最大多谱勒频移环境具有鲁棒性，具有实际应用的价值。     

一种正交空时分组码盲识别方法

由于正交空时分组码(OSTBC)编码矩阵具有正交特性,可得正交空时分组码的虚拟信道矩阵的相关矩阵为对角矩阵。根据此原理,文中提出相关矩阵的非主对角元素能量与主对角元素能量之比的特征参数和基于此特征参数的正交空时分组码识别方法;同时利用最小描述长度(MDL)准则估计出信号子空间维数,即每组发射信号所含符号数。仿真结果表明,在不同发射天线数和接收天线数下,所提出的识别方法都具有较好的识别性能;符号数的估计性能与正确识别概率具有相同的变化规律。     

Trained Space-Time Block Decoding for Flat Fading Channels with Frequency Offsets

Space-time block coding (STBC) is a recent appealing solution to the problem of exploiting transmit diversity in multi-antenna systems for communications over flat fading channels. In a standard STBC scheme the receiver requires Channel State Information (CSI), which can be acquired via training at the expense of a reduced information rate. Alternatively, the requirement of CSI can be avoided altogether by using differential encoding. The existing trained or differential schemes for STBC assume that the channel is time-invariant during the transmission of at least two data blocks. However, wireless channels may often be time varying owing to frequency offsets induced by either Doppler shifts or carrier frequency mismatches. In this paper we present a simple trained STBC scheme for fading channels with frequency offsets. This revised version was published online in July 2006 with corrections to the Cover Date.