几种接收机在宽带相关信道下的性能分析

介绍了宽带相关MIMO信道模型。通过引入虚拟天线思想，窄带MIMO的空时信号处理算法可直接推广到宽带MIMO系统中。在发射端相关宽带信道下，对几种空时接收机做了仿真分析。计算机仿真结果表明：所有接收机的性能随相关系数的增大而性能下降，但在相关系数小于0．4时接收机的性能变化不大，MMSE-VBLAST接收机的性能最好，ZF-VBLAST与ZF、MMSE接收机相比在算法复杂度和性能上没有优势。     

VBLAST在宽带空间相关信道下的性能分析

在宽带空间相关信道下,通过仿真分析、评估了VBLAST空时接收机的性能。仿真结果表明随着信道空间相关性的增大,系统的性能都有所下降;随着接收天线数的增加,信道相关性对系统的影响逐渐减小。     

频率选择性信道下空间相关MIMO的迭代检测技术

给出了一种频率选择性信道下空间相关MIMO的系统模型,其发送端采用准循环系统RA码,接收端采用一种对空间相关和非相关信道均适用的软干扰消除迭代检测算法.该算法首先采用基于最小均方误差检测(MMSE)的滑动窗口模型进行干扰消除,然后采用多天线联合最大似然检测(ML)以得到软信息,再将得到的软信息传递到译码器译码并输出发送比特的软信息作为下一次迭代的先验信息,即完成一次迭代.此模型能够取得比较好的误码率性能(BER),其改进方案既增加了发送端的调制域分集,性能又有提升.作为比较,基于软干扰消除的逐天线MMSE迭代检测的方案(ABA SC/MMSE)性能很差.仿真结果也证明了以上观点.     

MMSE信道估计下的软输出MMSE MIMO检测算法

信道编码的MIMO无线通信系统中,MIMO信号检测器需要输出编码比特的对数似然比,以获得更好的误码率性能.现有的软输出MMSE MIMO检测算法基于理想信道估计得到,在实际信道估计下会导致性能损失.本文针对MMSEMIMO信道估计,基于MMSE信道估计的统计特性,推导了考虑信道估计误差影响的新的软输出MMSE MIMO检测算法.仿真结果表明,相对于现有的软输出MMSE MIMO检测算法,所提出的算法可以显著降低由于信道估计误差导致的残留误码平层,而增加的计算复杂度可以忽略不计;同时,所提算法对信道估计误差方差的相对误差不敏感,具有实际应用的价值.     

非理想信道估计下的软输出MMSE V-BLAST检测算法

针对信道编码MIMO系统,该文推导出了实际信道估计下的软输出MMSE V-BLAST检测算法,该算法同时考虑了信道估计误差和判决误差传播的影响。仿真结果显示该文所提算法在几乎没有增加复杂度的情况下,可以极大地降低残余误码平层,获得显著的性能增益;所提算法对信道估计误差方差的估计可靠性不敏感,因而具有实际应用价值。     

MIMO SC-FDE系统的时域信道估计新算法

研究了循环正交训练序列的设计,并提出了适用于多入多出单载波频域均衡系统的时域信道估计新算法。首先选取Chu序列作为基准序列,并引入循环前缀与循环后缀构成循环正交序列,从而在接收端通过相关运算得到多天线信道的时域冲激响应估计。进一步,将长训练序列替换为多组连续重复且总长度相等的循环正交短训练序列,并利用时域相关和时间分集达到与原有长序列法相同的性能。仿真结果表明,所提时域信道估计算法不仅能够抑制天线间的干扰,而且有效地降低了噪声的方差,即使在低信噪比下也能获得较好的误比特率性能。     

平坦衰落信道下的MIMO系统容量分析

MIMO(Multiple Input Multiple output)技术是新一代无线通信系统采用的核心技术之一,能够在不增加带宽和发射功率的情况下成倍地提高通信系统的容量。本文对MIMO系统在平坦衰落信道下的信道容量进行了研究,并对MIMO系统在该信道下的容量进行了仿真。     

V-BLAST系统中使用估计信道状态信息的IC-MMSE迭代检测算法

针对Vertical Bell Laboratories Layered Space-Time（V-BLAST）系统中干扰抵消-最小均方误差滤波（Interference Cancellation-Mimmum Mean Square Error filtering：IC-MMSE）迭代检测算法,本文对使用实际估计CSI（Channel State Information）的IC—MMSE迭代检测算法进行了研究．通过在MMSE滤波中考虑信道估计误差,提出了修正的MMSE滤波．与忽略信道估计误差的MMSE滤波相比,修正的MMSE滤波能够获得较小的均方误差．仿真结果表明采用修正的MMSE滤波能够获得显著的性能增益,同时不会增加计算复杂度。     

多入多出(MIMO)分层空时码算法研究

概述了一种新的编码和信号处理技术—分层空时码(BLAST)的编解码算法,并比较了各自的优缺点。由于D-BLST的计算复杂度太大,重点分析了工程上具有实用价值的V-BLAST算法,文章的最后给出了仿真结果和结论。     

MIMO无线通信系统的随机信道性能分析

针对MIMO无线通信系统在随机相关衰落信道下的系统性能进行了全面研究。首先通过对恒定信道和秩亏信道的容量分析以及随机相关瑞利衰落信道的建模研究,提出了样本平均中断容量指标,并将其应用于发射机侧具有不同信道知识的信道容量计算中,从而得到瞬时信道容量;其次,通过对不同信道特征情形下的接收机接收功率分析,提出了多流传输和发射机侧在不同信道知识下的MIMO天线增益的计算公式,最后提出了实际可实现MIMO系统在有限块码长和误差概率情形下的瞬时截止速率;仿真实验结果表明,本文针对MIMO系统的随机相关瑞利衰落信道的建模及其提出的性能指标理论计算公式是有效和实际可行的。     

Performance Analysis of Predetection EGC in Exponentially Correlated Nakagami-$m$Fading Channel

Using a Gil-Palaez lemma-based approach, we derive a general expression for the bit-error rate of a predetection equal gain combining receiver for coherent binary phase-shift keying modulation in exponentially correlated, Nakagami-$m$fading channel for an arbitrary number of branches. The obtained expressions are different for even and odd numbers of branches. Numerical results have been corroborated with simulations.     

相关衰落信道下闭环发射分集方案的性能分析

未来移动通信系统采用的关键技术之一是发射分集技术，如WCDMA标准中采用了一种称作闭环发射分集的方案，用于下行信道传输。闭环发射分集方案使用了前向信道的相位与幅度的部分信息来选择天线的加权系数，在信道时变速率较小时，闭环发射分集的性能优于开环发射分集方案。在一般情况下，假设两个发射天线之间距离足够大，各个发射天线到接收天线的信道是不相关的，在基站这种假设是合理的。但如果在上行信道传输中(移动台到基站)应用闭环发射分集技术时，天线之间不相关的假设很难满足。本文基于对移动台配置多天线并应用闭环发射分集技术的考虑，研究在相关瑞利衰落信道下闭环发射分集技术的性能。蒙特卡罗仿真给出了不同相关系数下的性能曲线，并得出一个具有指导意义的结论。     

观测通道相关时MIMO雷达的检测性能

针对MIMO雷达的各观测通道相关情况下单目标回波检测问题,通过对回波通道系数的协方差矩阵特征分解,利用特征函数与概率密度函数间的特性,得到通道相关时MIMO雷达检测方法。通过数值仿真表明：观测通道的相关性会降低MIMO空间分集能力,在高信噪比时,MIMO雷达的检测性能随着观测通道相关性的增强而恶化。而在低信噪比时,观测通道的相关性能够改善检测性能。     

具有估计误差的RAKE接收机在相关Nakagami信道下的性能

针对RAKE接收机在接收信号时抽头系数估计有误差的情况,研究了在高斯噪声与抽头系数误差不独立时,在相关Nakagami信道下的接收的性能。给出了在相关衰落情况下,误码率的闭合计算式。数值结果表明,与具有精确估计接收机相比,具有估计误差时,相关性对接收机的性能造成更大的影响。     

The Capacity Performance of ASTC-MIMO-OFDM System in a Correlated Rayleigh Frequency-Selective Channel

Algebraic Space-Time Codes (ASTC) for Multiple Input Multiple Output (MIMO) systems are based on quaternion algebras. Thanks to their algebraic construction, the ASTC codes are full-rank, full-rate and have the non-vanishing determinant property. These codes have been proposed for MIMO flat fading channels in order to increase the spectral efficiency and to maximize the coding gain. The purpose of this work is to analyze the performance of the ASTC in a frequency selective Rayleigh channel. To deal with the frequency selectivity, we use the OFDM modulation. The capacity performances of an ASTC-MIMO-OFDM system, under correlated Rayleigh frequency-selective channel, have been evaluated.     

STBC结合波束成型的方案在相关MIMO信道中的性能研究

本文用指数相关模型对空间衰落相关的多输入多输出信道进行了建模,并基于此模型研究了A lam outi空时分组码结合波束成型的方案的比特错误概率,为便于比较,也研究了传统A lam outi空时分组码的比特错误概率,通过仿真得到了两种方案在不同相关信道中的误比特率性能。     

Channel capacity of two-antenna BLAST architecture

The BLAST architecture has been recently proposed as an extremely efficient tool for wireless communications in rich multipath environments. However. The channel capacity of the BLAST architecture strongly depends on the correlation between individual channels. The author reports an explicit closed-form expression of the channel capacity of a two-antenna BLAST architecture as a function of the channel correlation     

相关衰落信道中空时分组码的“地板效应”分析

天线相关性造成了系统性能的“地板效应”。基于此,文章分析了MIMO信道的相关模型。以相关信道中的空时分组码的成对错误概率为胜能指标,研究了天线相关矩阵的秩与分集增益的关系,在理论上解释了“地板效应”,并进行了仿真验证。结果表明在天线相关性很大的环境,若能设法减小相关系数,系统性能会有较大幅度提升。     

Performance Analysis of Relay-Assisted Cooperative Systems in Correlated Fading Channels

In this paper, the effect of fading correlation at the receiving elements of a linear antenna array in a relay-assisted cooperative single-input multiple-output (SIMO) system has been investigated over flat Rayleigh fading channels. Considering a model of local scatterer around the source and relay nodes and uniform angle of arrival (AOA) distribution, the spatial cross-correlation analysis is presented and extensive simulation studies are performed to determine the envelope correlation as a function of antenna spacing, mean AOA and angular spread. Error performance analysis for coherent binary and quaternary modulations are presented for fixed-gain amplify-and-forward (AF) and fixed decode-and-forward (DF) relaying with dual diversity maximal-ratio combiner (MRC) receiver array. Error probability in terms of bit error probability (BEP) and symbol error probability (SEP) is evaluated to study the effect of relevant parameters on the correlation performance. The presented results establish the fact that fixed DF relay network performs relatively well than fixed-gain AF relaying. Superior performance of dual-hop cooperative SIMO system over conventional single-hop SIMO system has also been observed.     

频率选择性衰落信道下的BLAST新方案

提出一种将贝尔实验室分层空时(BLAST)技术与RAKE接收机相结合的方案,介绍了该方案的算法原理,并与现有的频率选择性衰落信道下的BLAST方案进行了仿真对比.结果表明新方案在系统性能损失不大的情况下,极大地降低了系统复杂度.