无线通信系统中的空时编码技术

基于MIMO天线系统的空时编码技术是改善无线通信性能、提高带限系统数据速率的一种理想选择,目前已经成为通信研究的新热点.本文首先阐述了空时编码技术的发展过程及发展背景,接着从空时编码设计的基本原则出发,系统的介绍了空时编码的分类情况,并对各种空时编码的设计思想、自身的优缺点和需要进一步研究的方向进行了具体的分析,最后对空时编码技术进行了总结,概括出了当前空时编码主要的研究热点,并对空时编码技术的发展进行了展望.     

一种MIMO-OFDM系统空频分组码相位校正技术

对于MIMO-OFDM系统,本文指出如果直接将空频分组码SFBC与使用了跨符号插值信道估计算法和“增/扣脉冲”同步技术的OFDM方案相结合,那么由后者引入的时域循环移位操作会破坏SFBC算法对于信道假设的有效性,从而导致空频分组码译码性能下降。针对这一现象,本文提出了一种频域相位校正的方法,使得校正后的等效频域信道能重新满足空频码对于信道的要求,进而使这类MIMO-OFDM系统在工程中更具有实用价值。     

基于STBC的MIMO-OFDM系统中自适应调制技术研究

将自适应比特、功率分配(ABPA)应用在基于空时分组编码(STBC)的MIMO-OFDM系统中,能够进一步提高无线链路的性能,而如何在载波间分配比特、功率是个关键问题。文章提出一种基于ABPA-STBC的MIMO-OFDM系统模型,即根据STBC-MI-MO-OFDM系统的特点,在此系统中采用优化目标为最小化误码率的Fischer算法引入自适应调制技术。仿真结果表明,所提出的系统模型和一般的MIMO-OFDM系统相比可获得更好的误码性能。     

基于子空间MIMO-OFDM系统信道估计

基于子空间的MIMO-OFDM系统的传统盲信道估计算法是在发射天线数目小于或等于接收天线数目的情况下进行的,对于接收天线的数目小于发射天线的数目的无法实现.提出了一种"虚拟接收天线"技术来解决传统信道估计中无法解决的问题.此外,还采用了空时分组编码,来提高系统的估计性能.由matlab仿真结果看出,采用的"虚拟接收天线技术"解决了天线数目问题,即突破了系统应用的局限性,空时编码技术的应用提高了系统的性能.简单讨论了发射天线数目对系统性能的影响,为进一步研究多输入多输出系统模型提供了有益的参考.     

一种结合相移分集技术的空频编码技术

在第三代移动通信系统中,空频编码技术是抗信道衰落和提高系统容量的一种新的编码方法.但是,随着发射天线数目的增加,存在编码速率不能达到1,且译码比较复杂的问题.为了解决这两个问题,在介绍简单空频分组编码原理的基础上.针对四根发射天线,提出了一种结合一般的空频编码技术与相移分集技术的空频编码方法,编码速率可以达到1.译码采用简单的最大似然译码,算法得到了简化.在瑞利衰落信道条件下对其进行了仿真,仿真结果表明,提高了信号传输的可靠性,性能优于一般的空频编码方法,是适合移动通信的一种可靠的编码技术.     

基于STBC的MIMO-OFDM系统误码性能仿真分析

基于STBC方案,针对MIMO-OFDM系统中小区间干扰问题,研究分析了STBC-MIMO-OFDM系统模型的抑制干扰性能。在假定信道产生的衰落是准静态,并且信道衰落参数对于接收端是已知的条件下,采用不同调制方式和不同数目的收发天线,仿真对比分析了该系统模型接收端采用最大似然检测法时的系统误码性能。仿真对比表明:综合考虑对传输速率和误码性能的要求,调制方式适宜采用QPSK;在抑制干扰性能上,当信噪比较大时,采用3发2收的STBC-MIMO-OFDM系统优于采用2发2收的STBC-MIMO-OFDM系统。     

一种基于D-STTD的下行MIMO-OFDM链路模型

提出了一种基于D-STTD模式的下行MIMO-OFDM链路模型,为满足下行高速通信和大的系统容量.基于移动接收端已知信道状态信息的假设,提出了一种将4N×4N矩阵求逆分解为N个4×4小矩阵求逆的算法,从而降低了运算量和移动接收机的复杂度,最后通过仿真研究了模型在频率选择性信道及其相关信道下的性能.     

基于非线性预编码的多载波分层空时检测方法*

该文针对多载波分层空时方案传统检测存在误层传输效应及复杂度高的问题,提出了一种基于非线性预编码的多载波分层空时检测方法。该方法首先对反馈信道状态信息采用几何均值分解获得各子信道具有相同等效噪声增益的预编码矩阵,再在发射端多载波CDMA子载波信道间进行非线性模代数THP预编码,可以有效地消除传统分层空时检测的误层传输效应,在接收端分别采用迫零与最小均方误差准则,降低了下行接收机的复杂度。文中对该方法的性能进行分析并仿真,仿真结果表明本文所提出的方法比传统方法有效改善了系统的误码性能,并在一定程度上降低了接收机的复杂度。     

应用空时编码的多码多载波CDMA系统

本文把空时编码技术引入多码多载波CDMA系统(MC-MC-CDMA),系统通过分集技术有效地增加了信道容量,降低了传输错误.给出了空时编码结合MC-MC-CDMA系统的系统方案(包括发射机和接收机方案),并对系统传输信道进行分析.数据仿真表明应用空时编码的MC-MC-CDMA系统性能得到很大改善.     

多径衰落信道环境中基于空时码构建的ST-OFDM系统

基于空时码发射分集技术,提出了一种ST-OFDM系统.对该系统的结构进行了简要的论述,并就空时码发射分集技术对系统性能的改善进行了分析.在此基础上,通过仿真证明了该系统的性能相对于传统的IEEE802.11a WLAN系统有了明显的提升,且新系统相对于传统系统在接收端不需要额外的付出,因此非常适合基于AP的移动无线网络环境.     

基于VC的MIMO-OFDM系统的子空间半盲信道估计

传统的子空间盲信道估计收敛速度缓慢且需要大量接收信号才能保证估计性能良好,就此问题提出了一种新的基于虚拟载波（VC）的MIMO-OFDM系统的盲信道估计算法。该算法是传统子空间算法与块矩阵思想的结合,在每个OFDM符号中提取一组子矢量来降低维度。而后又在盲信道估计算法中加入导频序列形成新的半盲信道估计算法。通过计算机模拟仿真发现,新提出的盲信道和半盲信道估计算法在信道估计性能和收敛性方面均表现较好。     

量子遗传算法优化神经网络的MIMO-OFDM检测研究

信号的最优检测在常规条件下是一NP难解问题,针对RBF（径向基函数）神经网络算法易陷入局部极值和简单遗传算法收敛速度慢的问题,提出一种新型智能算法并将其用于MIMO-OFDM系统信号检测中：该算法将量子计算、遗传算法与神经网络相结合,用量子遗传算法（QGA）优化神经网络初始值。由于QGA给RBF网络提供了较好的初始值,故能够使RBF网络快速收敛到最优解,避免了由初始值的随机选取而带来的检测误码。实验结果表明,该算法能够有效地提高系统的信号检测性能,降低误码率。     

MIMO—OFDM中基于波束成形的天线选择研究

为减少多输入多输出（MIMO）正交频分复用（OFDM）系统的复杂度，本文基于最小化差错概率准则，提出一种波束成形的天线选择算法。该算法不仅可以减少收发两端DFT／IDFT的个数，而且有效减少射频模块的个数，从而大大降低系统的复杂度。为降低天线选择算法本身的复杂度，文中提出一种简化的天线选择算法。仿真结果表明，与时频联合波束成形算法相比．相同性能要求下，其需要的射频模块的个数可减少37．5％以上。     

MIMO-OFDM系统抗干扰信道估计算法

提出一种抗干扰信道估计(AICE)算法用于解决MIMO-OFDM系统信道估计问题。该算法在接收端通过对收到的累加信号进行分解,得到来自不同发射天线的信号,通过消除符号间干扰与子载波间干扰及采用期望值最大迭代算法进行信道估计来减小估计误差,提高信道估计的准确性。与ICE算法的性能比较证明了AICE算法在瑞利衰落信道下具有更好的信道估计均方误差及误比特率性能。     

MIMO-OFDM系统空间相关性迭代信道估计算法

针对受到噪声干扰及多普勒效应等因素影响的多输入多输出（Multi-Input Multi-Output,MIMO）正交频分复用（Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM）无线系统信道估计问题,提出了一种有效的空间相关性迭代信道估计算法（SCICE）。SCICE利用同步符号与协议数据单元中的前置训练序列和中置训练序列,对信道的空间相关性进行估计,数据信息根据该信道相关性信息得到初始的信道估计值,接收端根据信道估计值进行数据符号检测,并将这些信息作为已知信息,以迭代的方式逐渐减小因空间相关性导致的信道估计误差,进而提高信道估计的准确性。与现有迭代信道估计算法的性能比较表明了提出的SCICE算法在瑞利衰落信道以及不同调制方式下具有更好的信道估计均方差与误码率性能。     

自适应Turbo-OFDM系统性能研究

分析了多径衰落信道下Turbo编码OFDM系统特性,推导出OFDM系统中Turbo码的译码算法,确定平均信噪比是影响系统性能的重要参数;研究了译码迭代次数对Turbo-OFDM系统的影响,提出一种自适应Turbo-OFDM系统方案,可以兼顾译码性能和译码速度,得到较低的平均误比特率和较高的平均译码速度。仿真结果说明,在平坦慢衰落信道下,采用该文提出的OFDM系统中Turbo码译码算法,不损失性能的同时,降低了对信道估计精度的要求;对于目标误比特率为10时,采用自适应Turbo-OFDM系统方案,与固定迭代4次的方案相比,平均误比特率降低了33%,提高了系统-4性能;而与固定迭代8次的方案相比,迭代次数降低了约1/3,提高了译码速度。     

Joint estimation of state and noise parameters in a linear dynamic system with impulsive measurement noise: Application to OFDM systems

Interference mitigation is one of the main challenges in wireless communication, especially in ad hoc networks. In such context, the Multiple Access Interference (MAI) is known to be of an impulsive nature. Therefore, the conventional Gaussian assumption is inadequate to model this type of interference. Nevertheless, it can be accurately modeled by stable distributions. In fact, it was shown in literature that the α-stable distribution is a useful tool to model impulsive data. In this paper, we tackle the problem of noise compensation in ad hoc networks. More precisely, this issue is addressed within an Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) transmission link assuming a symmetric α-stable model for the signal distortion due to MAI. Based on Bayesian estimation, the proposed approach estimates the transmitted OFDM symbols in the time domain using the Sequential Monte Carlo (SMC) methods. Unlike existing schemes, we consider the more realistic case where the impulsive noise parameters are assumed to be unknown at the receiver. Consequently, our approach deals also with the difficult task of noise parameters estimation which can be very useful for other purposes such as target tracking in wireless sensor networks or channel estimation. Simulations results, provided in terms of Mean Square Error (MSE) and Bit Error Rate (BER), illustrate the efficiency and the robustness of this scheme.     

Turbo-OFDM系统中的自适应均衡算法

为减少Turbo-OFDM(正交频分复用)系统中的载波间干扰和符号间干扰,提出一种基于频率优化和反馈滤波的均衡算法。该算法在目标误码率下,通过功率的优化配置,关闭无效的子带。利用零、极点抵消原理,通过自适应地选择级联反馈滤波器缩短信道冲激长度,从而降低Turbo码均衡算法的复杂度和OFDM的循环长度,提高频谱利用率。     

MIMO-OFDM的FFT/IFFT处理器

面向多输入多输出(MIMO)正交频分复用(OFDM)系统,设计一种可配置的FFT/IFFT运算处理器。给出多通路流水线FFT/IFFT处理器架构,通过一个输入数据重排模块,实现来自4条信道的多通路数据同时计算,支持不同数据率的FFT/IFFT运算。性能分析表明,在SMIC 0.13 μm工艺下,该处理器的最高时钟频率可达125 MHz,面积达到1.800×1.500 μm2。     

基于DTMB系统的大载波频偏估计方法

针对现有方法在大载波频偏条件下无法工作的问题,提出一种应用于国标数字电视系统DTMB系统的大载波频偏估计方法,利用国标系统中信号帧的结构特点,结合功率检测器,通过3个步骤完成载波频偏估计。与传统DTMB系统载波频偏估计方案相比,该方法具有更大的载波频偏估计范围。仿真结果表明,该方法在AWGN信道下最大可支持±400kHz的载波频偏,在AWGN信道和多径信道下均满足系统要求。