分层空时码研究新进展

分层空时编码是提高无线信道传输速率的一种十分有效的方法 ,详细分析了垂直和对角两种分层空时编码的实现方式及编译码算法复杂度 ,指出对角分层码可获得更好的分集增益 ,但编译码复杂度较大 ,且在传输速率方面较垂直分层码有一定损失 .介绍了分层码在第三代移动通信系统中的解决方案 ,指出在传输速率相同的前提下 ,采用分层空时编码可以降低调制阶数 ,从而可获得优于空时传输分集的性能 .

一种改进的分层空时码检测算法

基于最小均方误差原则,本文给出一种改进的分层空时码权向量计算方法,该算法均衡考虑了信道特性矩阵和接收信号中的噪声对系统的影响,在一定程度上改进了系统性能.仿真结果显示,与ZF算法相比,若采用本文给出的MMSE算法,基于Turbo编码,采用两发两收的LST码系统可获得9~12dB的增益.

FSO中分层空时编码的误码性能

分层空时编码(BLAST)虽然具有极高的频谱效率,能成倍提高光通信系统的信息传输速率,但BLAST系统的误码率较大,严重影响了光通信系统的可靠性。在描述了湍流信道中多输入多输出(MIMO)系统的信道模型后,针对多进制脉冲位置调制(Q-PPM)技术,推导出了采用线性译码算法时分层空时码的极大似然判决准则及其误码率公式,并比较了最大似然译码算法、线性译码算法、串行干扰消除译码算法的误码性能。最后,利用仿真实验进行了验证。结果表明:在自由空间光通信(FSO)中,串行干扰消除译码算法的误码性能更接近最大似然译码算法的性能,明显优于线性译码算法。在4×4系统中,当误比特率为2×10-2时,相对于最小均方误差(MMSE)译码算法,最大似然译码算法和MMSE-SIC译码算法的信噪比分别改善了约14.5 dB和7 dB。理论分析与实验结果相一致。

FSO MIMO垂直空时分层码研究及硬件仿真

在自由空间光通信(FSO)中,多输入多输出(MIMO)可以大大提高频谱利用率。在对FSOMIMO进行分析研究的基础上,提出了垂直分层空时(V-BLAST)结构,建立了该结构的系统模型。分别取不同的MIMO组数,仿真比较了PPM和OOK两种调制方式的系统误码率。运用VHDL语言设计了垂直分层空时结构的编译码,并进行了硬件功能和时序仿真。研究结果表明:在信噪比一定的情况下,PPM调制方式下系统的误码率要低于OOK调制方式下系统的误码率;运用VHDL语言设计的V-BLAST编译码,从硬件功能和时序上验证了FSOMIMO系统的可行性。

垂直分层空时编码的直接解码和盲信道估计算法

提出了适合垂直分层空时编码结构的盲信号检测和信道估计算法,在发射端进行了预编码,并利用一种类ESPRIT算法进行了盲信号检测和信道估计。与已提出的绝大多数垂直分层空时编码结构的信号检测和信道估计算法不同,去掉了接收天线数必须大于发射天线数这一约束。计算机仿真结果显示所提出的盲信号检测和信道估计算法与非盲算法几乎有相同的性能。

基于非线性预编码的多载波分层空时检测方法

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。对该方法的性能进行分析并仿真,仿真结果表明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。

基于旋转不变子空间的垂直分层空时码

提出一种基于旋转不变子空间的垂直分层空时码及其直接信号检测算法 .通过构造范得蒙分层空时码 ,可将阵列信号处理的思想应用到空时码中 ,利用空时相关阵的特征结构 ,从空时信号的旋转不变子空间中解得发射序列 ,实现了无需信道信息和导频的信号检测 ,有效地节约了估计信道时占用的频带资源 .仿真结果表明 。

一种基于RAKE接收的空时分层码

提出一种基于RAKE接收的空时分层码,在空时分层码的基本结构之上引入正交扩频码,使得接收机可以充分利用接收信号中的正交信息,抑制来自其他发射天线的干扰;接收机采用基于RAKE接收原理的译码器,提取每个接收天线接收信号中的相应"层"的信息,以形成有效的判决统计量.仿真结果说明,基于RAKE接收的空时分层码性能要优于基于迫零算法的空时分层码,在低信噪比情况下也优于空时分组码.

分层空时分组码结合OFDM系统在短波通信中的应用

MIMO技术利用多副收发天线对信息进行发送与接收,在无需增加频谱资源和天线发送功率的情况下,可以利用MIMO信道提供的复用增益和分集增益提高信道传输的可靠性,降低误码率。对于短波信道,将MI-MO与OFDM有机结合,可以发挥两种技术各自的优点。MIMO各种编码方案中STBC抗衰落性能强,LSTC频谱利用率高,而两者的结合L-STBC是对两种编码方案性能的折中。本文将L-STBC与OFDM结合应用到短波通信中,所得系统抗衰落性能优于STBC-OFDM系统,传输性能优于LSTC-OFDM系统,因此在设计短波通信系统时,可以根据信道环境和要求来合理的选择通信系统方案。

莱斯信道下多载波异步发射分层空时码设计

视距路径的存在使多天线信道矩阵的条件数增加,造成同步多载波分层空时码的线性检测性能严重下降甚至失效。针对这一现实问题,该文提出了一种新的发射信号设计方法:在频域上将每个天线上的多载波信号异步发射。在莱斯信道中得到了联合迫零检测的误比特率表达式,并在未编码和Turbo编码情况下与同步多载波分层空时码进行了仿真对比。理论分析和仿真结果表明:异步多载波发射结构能够突破同步多载波分层空时码对接收天线数的限制,利用线性检测方法可以获得系统的最大可能空间分集度。

基于分层空时结构的多码CDMA系统中一种新的迭代均衡接收算法的研究

为了提高基于垂直结构的分层空时结构(V-BLAST, vertical bell-laboratories layered space-time)的多码 CDMA 系统的抗干扰能力与系统容量,文章提出了一种将 MMSE 均衡与 Turbo 译码联合运算进行的方法,得到了一种针对该系统的迭代均衡接收算法。该接收算法包含两个连续的软输入软输出模块,首先经过 MMSE 均衡后得到第一个软输出,然后从 Turbo 译码器得到第二个软输出。每一次迭代过程中,从均衡和译码中得到的外赋信息作为第二次迭代的先验信息。仿真结果表明,文章提出的迭代均衡接收算法相比较传统非迭代接收算法,性能有非常可观的改善。

基于空时分组码及分层空时码的空时编码方案

针对4个发射天线,提出一种结合空时分组码及分层空时码的混合编码方案.该方案首先把发送数据符号分成2块,对每块数据进行正交分组,每块数据符号矢量不再对应固定的天线,因此具有一定的交织增益,从而得到更高增益的发射分集;然后给出结合最小均方误差干扰抑制的最大似然解码方法的具体步骤.仿真结果表明:无论是在理想的瑞利衰落信道,还是在信道存在相关的情况下,该编码方案的误码率均优于传统的正交分组结合分层的混合空时编码方案.

垂直分层空时码系统下的信道盲估计

对垂直分层空时码系统进行信道估计时,常需采用训练序列,发射天线个数的增加会使得所需的训练符号个数增加,减少了传输数据的有效时间。本文将信号处理中的子空间方法同分层空时码的编码结构相结合,提出了一种垂直分层空时编码,实现了无需训练序列的信道估计。Monte Carlo仿真结果表明,在相干时间允许的范围内,利用本文算法估计出的信道进行信号检测时,其性能十分接近使用准确信道信息的检测结果。

一种改进的垂直分层空时码检测算法

针对垂直分层空时码系统的最大似然检测算法运算复杂度大的缺点,将排序的QR分解算法和最大似然检测算法结合起来,给出了一种改进的垂直分层空时码检测算法.该算法既减少了最大似然检测算法的搜索次数,降低了计算量,又避免了层间干扰和误码扩散,提高了系统误码性能.最后的仿真验证了所提算法的有效性和实用性.

一种基于球形译码的分层空时译码算法

为了进一步降低分层空时接收机的球形译码复杂度,提出了一种分组球形译码算法。接收对信号矢量的分量进行分组,每个分组内部采用球形译码算法进行检测,而各个分组之间通过判决反馈的方式进行干扰抵消。由于在各个分组内部进行球形译码,大大降低了最坏情况下的计算量,从而简化了接收机复杂度。计算机仿真结果表明,新算法能够明显的降低接收机译码过程的计算量。

分层空时码多载波CDMA的译码与检测

研究V-BLAST MIMO MC-CDMA下行系统。提出了一种对每个子载波进行V-BLAST译码的非线性算法,对不同天线数、用户数情况进行了系统的仿真和分析,并对V-BLAST译码的线性和非线性算法进行了系统仿真比较。

复数旋转码与分层空时编码的结合研究

针对分层空时编码技术缺少编码增益的问题,提出了将复数旋转码与分层空时编码技术相结合来提高系统的性能。给出不同的结合方案,并对不同的方案进行了性能仿真和比较。

空时分层结构码分多址系统的上行多用户检测

针对目前已提出的空时编码结构大多只研究单用户检测这一现状,研究了频率选择性信道下多输入多输出(MIMO)的多用户结构,并提出了一种采用V BLAST空时编码结构码分多址系统的多用户检测算法。基于发射符号的旋转不变特性和奇异值分解,得到了矢量信道冲激响应(VCIR)的盲估计,进而提出了上行信号的多用户检测器。该方法在满足系统对多用户检测性能期望的同时,还能很容易地对算法复杂度进行有效控制。仿真结果表明了该方法的有效性。

码本扰动有限反馈多载波分层空时检测方法

针对有限反馈多载波分层空时方案存在反馈链路开销量减少引起性能缺失的问题,利用矩阵线性变换特性,提出了一种基于码本扰动的有限反馈多载波分层空时预编码检测方法。该方法利用多载波各子载波信道频域之间的相关性,在接收端仅需估计部分子载波信道信息,采用相应的准则从预置码本中选取主码字及扰动码字,用扰动码字对主码字进行线性变换扰动以达到容量最优,在发送端根据反馈的码本矩阵的索引重构各子载波预编码矩阵,最后在接收端采用非线性循环迭代检测方法,以补偿由于有限反馈导致的性能缺失。仿真结果表明,提出的方法在保证反馈链路开销的情况下,一定程度上提高了系统吞吐量,改善了系统误码性能。

相关瑞利衰落信道垂直分层空时码差错性能分析

研究了接收相关瑞利衰落对垂直分层空时码最大似然接收机比特差错性能的影响.研究发现,最大似然接收机的平方欧氏距离为加权卡方分布随机变量之和.以此为基础推导给出成对差错概率精确及高信噪比近似计算公式,并利用高信噪比近似公式定量分析接收相关性对最大似然接收机分集增益及信噪比损失的影响.研究表明,接收相关性造成分集增益损失等于接收天线数与接收相关矩阵秩之差;接收相关矩阵满秩情况下,信噪比损失由接收相关矩阵的行列式及接收天线数联合确定.计算机数值仿真结果验证了理论分析的正确性.