4天线准正交空时分组码的设计与性能分析

分析了几种准正交空时分组码的结构及特点,提出两种新的4天线准正交分组码编码方案,增加了4天线准正交空时分组码的可用码字.在不增加译码复杂度的情况下,新的编码方案性能接近于TBH码和Jafarkhani码.比较了最大似然译码算法和QR分解译码算法.仿真结果表明,QR分解译码算法对新的准正交分组码具有较好的检测性能,译码复杂度降低.

旋转星座下匙孔信道的四元素准正交空时分组码研究

提出了一种基于匙孔信道的旋转四元素准正交空时分组码(QQOSTBC-CR,Constellation Rotation QuaternionQuasi-Orthogonal Space Time Block Code),该码可以通过极化天线进行发射和接收,设计出发射天线数为8的QOSTPBC-CR,并对N=8的情况进行成对译码,最后与匙孔信道下传统旋转准正交空时分组码(QOSTBC-CR,Constellation Rotation Quasi-OrthogonalSpace Time Block Code)、准正交空时分组码(QOSTBC,Quasi-Orthogonal Space Time Block Code)以及瑞利信道下QQOSTBC-CR进行了仿真比较。结果表明:对4个发射天线的情况,当BER=10^(-3)时,BPSK和QPSK调制下本文所提QQOSTBC-CR分别比QOSTBC-CR有4.5dB和7dB的增益,分别比瑞利信道下QQOSTBC-CR有-4dB和-3dB的增益。

旋转星座下极化准正交空时分组码及性能分析

设计了发射天线数分别为8和6、码率为3/4的极化准正交空时分组码,对星座图进行最佳角度旋转,接收机采用成对译码算法,并对未旋转—极化、旋转—极化、未旋转—传统、旋转—传统这4种准正交空时分组码进行了仿真比较。结果表明,在相同条件下,当采用双极化天线时,星座图旋转对系统误码率性能改善不明显;当采用单极化天线时,旋转对系统误码率性能改善明显。

基于四元素准正交设计的空时分组码

提出了一种基于四元素准正交设计的空时分组码,该种码满足准正交设计关系,可以通过极化天线进行满码率发射和接收.首先建立了信道模型,然后设计出发射天线数为4的四元素准正交空时分组码,采用快速最大似然译码算法进行译码,最后将其与天线数为4的传统准正交设计空时分组码分别进行了性能仿真.结果表明,所设计的四元素准正交设计空时分组码在不增加发射天线和接收天线的情况下,可以降低系统误码率,提高系统性能.分别采用BPSK,QPSK和8PSK,当SNR=10dB时,新码的误码率比准正交码分别降低0.5-1个数量级,而在SNR=15dB时,则分别降低约2个数量级.

基于预编码的全码率准正交空时分组码

针对传统八天线全码率准正交空时分组码解码复杂度高的问题,该文提出了两种基于预编码的传输方案。利用四天线正交码扩展得到新的八天线准正交码,结合两个反馈相位信息构成的预编码矩阵,使信道矩阵正交化,消除码间串扰,实现码元独立最大似然解码。发送端采用交织技术,进一步提高了性能,实现了双码元联合最大似然解码。和获得满分集增益的星座图旋转方案不同,预编码方案最大程度上减少了码间串扰,提高准正交码的性能。仿真结果表明,基于预编码的两种准正交码性能好于星座旋转准正交码,而且降低了解码复杂度。

基于随机旋转的准正交空时分组码研究

为了提高准正交空时分组码的性能,该文提出基于随机旋转的准正交空时分组码(Random-rotationQO-STBC)的发射分集方法。这种方法对每个输入信息符号序列进行随机旋转,使准正交空时分组码的符号间干扰(ISI)随机化。仿真结果表明,在4×1MIMOQPSK调制系统中,采用最大似然检测方法,当误码率为10-5时,新的发射方案比传统的两种准正交空时分组码误码性能有约4dB的增益;当误码率低于10-4时,RR-J码相比于ST-LCP码,仍表现出0.5–1dB增益;当SNR高于16dB时,RR-J与CFR具有几乎相同的误码性能。文章讨论了实际系统中随机旋转矩阵数受限情况下性能的损失,仿真结果显示当可用随机旋转矩阵数大于16时,对系统性能的影响可以忽略。

适于匙孔信道的准正交极化空时分组码及性能分析

构建了一种适于匙孔信道的满码率极化准正交空时分组码以改善其误比特率性能,采用快速最大似然译码算法进行译码,并与匙孔信道的传统准正交空时分组码、单中继瑞利信道和单中继匙孔信道的极化准正交空时分组码分别进行误比特率的仿真和比较.结果表明:在相同SNR条件下,本文构建的分组码比传统准正交分组码具有更低的误比特率;与两种单中继极化准正交空时分组码相比,在SNR较高情况下本文分组码具有更好的性能.

一种改进的准正交空时分组码译码方案

针对传统全速率准正交空时分组码(quasi-orthogonal space-time block code,QO-STBC)译码复杂度高的问题,提出一种改进的准正交空时分组码译码方案。该方案通过在接收端乘以信道矩阵的共轭转置及Givens旋转矩阵,消除检测矩阵部分干扰项,使检测矩阵三角化。和传统的准正交空时分组码最大似然译码算法相比,该译码算法将最大似然判决式最简化,译码复杂度被降到最低。理论分析和仿真结果表明,改进的译码方法在保证误码率性能的同时,降低了译码复杂度,提高了译码速度。

一种全速率准正交空时分组码

空时分组码是发射分集中的一项新技术。通常的空时分组码采用正交设计,虽可以提供全分集增益,却不能保证全速率传输,造成发射端数据的积压。改进的空时分组码采用准正交设计,能够保证数据以全速率传输,但是其性能在低信噪比时优于正交空时分组码,在高信噪比时反而不如前者。提出一种改进的基于准正交设计的空时分组码。通过仿真表明,在不增加译码复杂度的情况下,其性能不论在低信噪比还是高信噪比时都优于正交设计的空时分组码,从而改善了系统性能。

几种准正交空时分组码的编码方案分析

讨论了几种准正交空时码的编码及解码问题;分析了准正交空时码编码矩阵的缺秩问题及最大似然解码时至少有两个符号相关联的现象,即分析了准正交空时码的分集增益减小特性与最大似然解码复杂度的增加问题;阐释了通过星座图旋转固然可以保证准正交空时码的分集增益但却无法克服其最大似然解码复杂度的增加,因此,必须从编码矩阵本身出发来解决算法复杂度,为研究以"面向单符号"的最大似然解码算法奠定基础。最后给出了一定的计算机模拟结果以说明理论分析的有效性。

全速率满分集准正交空时分组码的设计

在未来的第四代移动通信中,基于多输入多输出(MIMO)天线系统的空时编码技术是改善无线通信性能,提高带限系统数据传输速率的一种理想选择,但由于正交空时分组编码不能保证满分集和数据全速率传输,提出了一种利用星座图旋转可获得全速率满分集传输的旋转准正交空时分组码的设计方法。仿真结果表明,这种方法在不增加译码复杂度的情况下,其误比特率无论在低信噪比还是在高信噪比条件下都要优于已有的准正交空时分组码。

一种基于混合星座编码的全速率全分集准正交空时分组码

准正交空时分组码对发射天线数大于2的复信号能够实现全速率的发射,它在低信噪比的情况下有比较好的性能,但是由于准正交空时分组码不是全发射分集的,因而在高信噪比时性能并不优越。为了改善准正交空时分组码在高信噪比时的性能,本文采用对准正交空时分组码进行混合星座编码的形式来提高准正交空时分组码的分集度。仿真及计算结果显示,采用混合星座编码能在少量频带利用率损失的情况下大幅提高准正交空时分组码的性能。

一种准正交空时分组码的快速译码方法

准正交空时分组码可以对天线数大于2的复信号星座进行全速率的编码，但是准正交空时分组码采用成对最大似然译码（DML），其译码复杂性随信号星座数量呈指数增长。针对准正交空时分组码的这种缺点提出了一种快速最大似然译码（FML）算法。仿真及计算结果显示，在信号星座数较大时，采用快速最大似然译码方法可以在保证性能损失很小的前提下，使接收机的译码复杂性减少2～3个数量级，而且该方法可以推广到任意数量的发射天线。

基于低复杂度次优译码算法的准正交空时分组码（英文）

针对成对译码算法复杂度高及迫零/最小均方误差算法性能较差等问题,提出了一种pairwise-quasi-ZF/pairw ise-quasi-MMSE的低复杂度次优译码算法.利用quasi-ZF或quasi-MMSE算法计算出部分发射信号的统计判决值,将该判决值作为译码结果代入成对译码算法表达式中,从而计算出剩余部分发射信号的统计判决值并作为译码结果.比较了所提算法与几种传统译码算法的系统误比特率性能,并比较了ZF,MMSE,quasi-ZF和quasi-MMSE四种算法的计算量.仿真结果表明所提算法的BER性能与quasi-ZF算法和quasi-MMSE算法相比有明显改善,与pairwise-ZF和pairwise-MMSE算法相比BER性能相近,计算量却大大降低.

一种新的准正交空时分组码设计方案

提出了一种准正交空时分组码的改进方案,并用MATLAB进行了仿真.该方案使用改进后的Alamouti码作为基本单元构造出了一个4发射天线的准正交分组编码矩阵,运用矩阵对角化的方法来消除非正交项,降低了译码复杂度.仿真结果表明,与Jafarkhani准正交空时分组码相比,该方案不仅能够在接收端实行线性解码,而且还可以进一步提高系统的信道容量和误码率.

基于随机旋转预编码的准正交空时分组码的设计与性能分析

为了提高准正交空时分组码在多输入多输出衰落信道中的性能,文章结合随机旋转及预编码技术,提出了一种新的发射分集方案。通过随机旋转使得准正交空时分组码的符号间干扰随机化,接收端在进行均衡译码的同时,将信道信息反馈给发送端,发送端可以随之选择预编码矩阵,完成自适应编码。仿真结果表明,相对于未经过预编码矩阵的系统,新的发射方案能够有效地降低误码率,提高系统的性能。

基于预处理的单符号可译全分集准正交空时分组码设计

把预处理的思想应用于更一般的准正交空时分组码(G-QOSTBC)中,使其实现单符号最大似然译码;然后设计合理的符号交织和星座旋转,使其获得全分集并最大化编码增益。仿真分析表明,该编码方案在保证与G-QOSTBC性能几乎相同的前提下,大大降低了译码复杂度;此外,与现有的全分集单符号可译码CIOD(coordinate interleaved orthogonal design)相比,误码率性能一致,但具有更低的峰均比。

一种新的线性译码的准正交空时分组码方案

传统的准正交空时分组码可以实现全速率传输,但是不能获得最大的发送分集增益,而且译码复杂度相对较高,这主要是由于检测矩阵中存在干扰项造成的.为了解决这个问题,本文提出了一种新的准正交空时分组方案,该方案通过利用Givens旋转运算,将检测矩阵变换为一个对角阵,消除其中的干扰项,使得接收端可以采用线性方法来译码,从而既提高了系统的分集增益,又降低了译码的复杂度.仿真实验也验证了所提方案的优越性.

基于准正交空时分组码的Chase译码

提出了一种基于QR分解的Chase译码算法(Chase-QRD-SIC),分析并验证了发射天线数越少时,该算法与ML算法性能越接近,在2×2 V-BLAST系统中该算法能达到与ML一致的性能;然后针对4×4 QOSTBC系统,通过EVCM模型把其分解成两个独立的2×2 V-BLAST子系统,分别进行Chase-QRD-SIC译码。仿真表明在4×4 QOSTBC系统采用这种译码方案,能达到ML性能,而且由于减少了参与计算ML度量的路径条数,较ML算法具有更低的复杂度。

一种新的4天线准正交空时分组码设计方案

为了提高多输入多输出(MIMO)系统的性能,以获得更大的信道容量和更高的传输速率,分析了几种典型准正交空时分组码的结构及特点,提出了一种新的4天线准正交分组码设计方案。方案满足准正交设计关系,可以实现全速率发射和接收。建立了系统模型,设计出发射天线数为4的准正交空时分组码,采用最大似然译码算法进行译码,与传统准正交空时分组码分别进行了性能仿真。仿真结果表明,在不增加译码复杂度的情况下,4天线准正交空时分组码的编码性能略优于已有典型的Jafarkhani码。