大规模MIMO系统下的全向STBC编码设计与性能分析

在蜂窝通信单元下的大规模多输入多输出(MIMO)系统中,公用信号应该被全向传输以确保全范围覆盖。空时分组编码(STBC)目前已被广泛地应用于MIMO系统中,本文研究下行同步传输情景下的全向STBC编码,该方案也为有效降低下行链路导频开销提供了新的思路。首先我们在采样后的离散角度域为2*2的Alamouti编码设计了一种全向编码,该方案可以在空间角度域获得恒定的传输功率,同时保证各天线上的瞬时功率相等。随后,为获得4分集阶数,我们针对天线数为4的星座旋转STBC编码,提出了一种全向编码设计,并给出了对应的STBC编码中信息符号的生成方法。同时,我们将该方法推广到了使用复信号OSTBC编码时的情形。然后我们针对连续角度域重新推导了全向传输的等价条件,运用相位互补序列分别构造了Alamouti码和星座旋转STBC码的全向编码。为评估上述编码的性能,我们从误码率,遍历信道容量,峰均比,中断概率四个方面推导了相关表达式。最后我们从上述四个方面对所提出的构造进行了性能仿真,结果证明其中一种编码能有效降低误码率,渐进地达到信道容量上界,并在OFDM系统中保持原信号峰均比。