采用分组线性星座预编码OFDM的分层空时传送方式及其迭代接收

本文在设计多输入多输出系统时融合了分层空时结构和空时码的设计思想,在接收端联合采用了随机分层空时编码和分组线性星座预编码OFDM多载波发送方式;并在接收端采用了迭代接收机.仿真结果表明本文提出的方案能充分利用多输入多输出频率选择性信道提供的多径和空间分集度,同时保持了分层空时结构的高数据速率的特性.

线性预编码OFDM系统的迭代接收机

线性预编码是OFDM系统在频率选择性衰落信道中利用频率分集的有效方法 .为了进一步提高性能 ,本文提出了一种线性预编码OFDM系统的迭代接收机 ,该迭代接收机采用基于线性最小均方误差准则 (LMMSE)的tur bo均衡算法及其简化方法 ,具有很低的计算复杂度 .本文同时还提出通过使用长度不小于等效离散时间信道的时延扩展长度的线性预编码器和迭代接收机 ,可获得完全的频率分集增益 .

快时变多用户MIMO-OFDM系统中复杂度可调的子载波分组预编码技术

在时变多用户MIMO-OFDM系统中,所有子载波整体预编码方案的性能优于单个子载波单独预编码方案。然而前者的复杂度是基站发射天线数J与子载波总数N乘积的函数,显著高于后者,特别NJ>1000时,复杂度极高。为了解决这个问题,我们提出了一种基于最大化信泄噪比的复杂度可调的分组子载波GS-Max-SLNR(Grouped-Subcarrier Maximum Signal-toLeakage-and-Noise Ratio)预编码方案。此外,我们推导了组间干扰公式,该公式在给定多普勒频移和信噪比的条件下,可以根据需要选取合适的分组数。理论建模和仿真表明,通过选取合适的分组数目,提出的GS-Max-SLNR能够实现复杂度和性能的良好折中。

具有线性星座预编码的差分空频码

针对传统差分空频码中常模调制符号限制系统编码增益提高的问题,提出具有线性星座预编码的差分空频码。它增大差分空频码字的最小乘积距离,提高系统编码增益。描述了线性星座预编码器的设计原则和设计方法。介绍了归一化差分调制和差分译码。通过对系统平均成对符号误码性能分析,从理论上给出相对传统差分空频码提高的编码增益。仿真实验结果也说明提出的差分空频码能够获取满分集和较大的编码增益。

OFDM系统中基于线性预编码技术的均衡方法

在快速移动环境中,子载波间干扰(ICI)是恶化OFDM系统性能的重要因素。为抑制OFDM系统中的ICI,采用了一种基于线性预编码技术的迫零均衡方法,并对其在无冗余情形下的误码率(BER)性能进行了理论分析,推导出了BER最优的线性预编码矩阵的选取准则。仿真结果表明,在较高信噪比条件下,所用的方法能有效抑制ICI和显著改善OFDM系统的误码率性能。

OFDM系统中空时分组编码技术

采用预编码技术,提出了一种在频率选择性衰落信道中使用空时分组码的实现方案:预编码STBC-OFDM系统,并进一步分析了其最小距离球界的符号差错性能.研究结果表明,在频率选择性衰落信道中,这种预编码系统极大限度地利用了系统中所有可用的分集资源,而复杂度变化不大,可获得的最大分集好处为:发送天线数与接收天线数以及可分离的多条路径数目的乘积.

一种新的带有预编码的GLSTBC-OFDM技术

提出了OFDMA(Orthogonal Frequency-Division Multiple Access)系统中线性预编码(Linear Constellation Precoding,LCP)和分组的分层空时结构GLSTBC(Group Layered Space-Time Block Code,GLSTBC)结合的一种新的发射机方案,即LCP-GLSTBC-OFDM。该发射机结构基于3级用户码的设计:外码(基于OFDMA)主要用来进行组间干扰抑制;中间级的码(基于空时编码STBC)获得空间分集增益,内码(基于LCP)用来获得频率分集增益。文中所提出的方法在接收端只需要一根接收天线就可以消除组间干扰,同时还可以获得2阶空间分集增益、2阶复用增益和满频率分集增益,而且编码和译码的过程都是基于线性处理的,计算简单。计算机仿真结果也证明了该方法的有效性。

带有预编码的准正交分组空频时发射技术

基于线性星座图预编码提出了一种可以使准正交分组空频时编码获得满频率分集增益的多天线发射方案.该方案将线性星座图预编码和准正交分组空频时编码级联,从而使基于准正交设计的空频时编码获得满频率和空间分集增益.给出了成对错误概率的理论分析和误码率的仿真结果,可以看出,这种方法与传统方法相比至少有大约1 dB的增益.

基于OFDM系统的空时频分组编码方案

提出了一种空时频分组编码方案,其设计思路是:接收端通过子信道的相关特性确定不相关子载波组,并反馈给发射端;发射端基于反馈信息,利用星座旋转预编码矩阵和空时分组编码技术构建空时频分组编码。该方案只反馈子信道的相关性而无需反馈整个信道信息,可应用于任意数量的发射/接收天线,能获得极高的分集增益和带宽效率,且只有较低的解码复杂度。在瑞利衰落环境下的仿真结果证实了此方案的鲁棒性。

基于准正交空时码的最优线性预编码矩阵设计

为了充分利用信道信息改善应用准正交空时分组码的MIMO系统的性能,该文提出了将预编码矩阵和准正交空时分组码相结合的发射机制。信息在经过准正交空时分组码编码后,要经过线性预编码矩阵进行处理,才可以从发射天线发送。文中的预编码矩阵设计利用了MIMO信道的非零均值矩阵和相关矩阵,并采用成对差错概率作为其最优设计准则。仿真结果表明,相对于未经过预编码矩阵的系统,新系统的误码率性能有明显改善。

无线通信中的线性预编码技术应用与研究

为了研究单用户分组传输系统设计的问题,基于线性预编码技术下的无线频率选择性信道,证明在有限冲击响应滤波器信道中,采用线性预编码技术可以获得很好的信道均衡。分组传输中的线性预编码是指一个线性空间到另外一个线性空间的变换,以循环前缀或迫零方式的冗余码片可以消除分组间干扰。同时OFDM系统也可以采用线性预编码技术,结果表明在很多方面采用线性预编码技术的OFDM系统将优于传统的OFDM系统。

基于ZF预编码的STBC-MIMO-OFDM系统性能的研究

MIMO-OFDM是目前通信系统的研究热点。空时分组码(STBC)作为MIMO技术的核心,可以提高系统容量和频谱利用率。基于迫零线性预编码技术,在发送STBC信号前,先进行迫零线性均衡编码,对于2×2或3×2的STBC-MIMO-OFDM通信系统明显降低了误码率,提高了系统性能。

一种有限字符输入的线性预编码设计算法

针对有限字符输入下多输入多输出(MIMO)信道的互信息最大化问题,该文提出一种复杂度低的线性预编码算法。该算法根据水银/注水理论,融合基于均匀旋转的空时-线性星座预编码(Space-Time Linear Constellation Precoding,ST-LCP)矩阵的预编码方法和最大化最小输出向量信号间距的方法,从两者中选择互信息更高者用于预编码。然后,在基于均匀旋转的ST-LCP矩阵的预编码方法中,把MIMO信道的奇异值矩阵作为功率分配矩阵,并提出局部搜索和矩阵加幂两种改进措施。最后,利用有限字符集的对称性,进一步降低了互信息的计算复杂度。该算法在各种信道和信噪比条件下均能逼近互信息的理论最大值,并且减少甚至避免了搜索,计算复杂度大大下降。仿真结果验证了该算法的有效性。

MIMO+OFDM系统中量化预编码的自适应反馈方法

(西北工业大学电子信息学院,西安710065)摘要:首先介绍了MIMOOFDM系统中线性预编码的原理,并在此基础上提出了一种量化预编码的自适应反馈方法,即将移动终端反馈的移动速度和信道质量指示作为量化预编码确定反馈时间间隔和频域间隔的判决门限,可实现根据信道变化的快慢调整预编码矢量对应的资源块大小,使预编码矢量更符合实际的信道状态。通过仿真证明,该自适应反馈的量化预编码方法比非自适应的量化预编码方案更接近信道容量,可实现更稳定、更好的传输能力。

基于循环延迟分集的分组预编码和空时频编码技术

该文提出一种把循环延迟分集应用在分组线性预编码的新方案。该方案首先应用循环延迟分集来虚拟一个多径时延扩展的信道,在此基础上应用分组线性预编码以获得频率分集增益。该方案的译码复杂度相对较低,可以针对不同的信道模型有相应的编码方案,至少能获得与空时编码同样的分集增益M(M为发射天线数),且信道估计相对简单,不降低传输码率。该方案结合空时分组码可构造出新的空时频编码方案。仿真结果表明,该方案具有良好的译码性能。

基于不完美CSIT的多输人多输出系统线性预编码传输方案

空时分组码和线性预编码可显著提高多输入多输出系统的性能，但空时分组码性能易受天线相关性的影响，线性预编码性能易受发送端信道状态信息（CSIT）误差的影响．文中提出一种空时分组码与线性预编码级联的方案，可在相关天线组和不完美的CSIT条件下，获得良好的性能增益．

基于不完美发送端信道状态信息的多输入多输出系统线性预编码传输方案

空时分组码和线性预编码可显著提高多输入多输出系统的性能,但空时分组码性能易受天线相关性的影响,线性预编码性能易受发送端信道状态信息(CSIT)误差的影响.提出一种空时分组码与线性预编码级联的方案,可在相关天线组和不完美的CSIT条件下,获得良好的性能增益.

OFDM系统中子信道联合预编码技术的信号检测算法研究

正交频分复用技术将多径衰落信道划分为多个相对平坦的子信道,使得接收机在信道估计等恢复技术上复杂度大大降低。OFDM系统采用子信道联合预编码技术能有效解决由于成片子载波衰落引起的数据丢失问题。由于独立信道的线性预编码技术在发送端不需要信道反馈信息,因此降低了发送设备复杂度,减少了系统延时,该编码方案适用于从用户端到基站的数据传输。通过理论分析推导了当系统采用独立信道的线性预编码技术时,接收端不能采用迫零均衡(ZF)的线性检测算法,实验仿真表明,当采用迫零均衡检测算法时,当且仅当预编码矩阵为酉矩阵时系统能达到未经预编码系统的性能。

循环前缀不足异步协作系统中继非线性预编码

在异步协作OFDM通信系统中,正交频分复用(OFDM)技术用于对抗各中继节点到目标节点的时延干扰。各中继节点到目标节点的信道可以被看作多径信道,当循环前缀(CP)的长度大于等于中继时延长度时,可以有效地避免时延引起的符号间干扰(ISI)。实际上协作通信时延多变且与特定情景有关,时延无法被预先知道,同时加入循环前缀降低了码元传输速率,所以有必要研究缩短CP情况下的异步协作OFDM传输方案。但是,当CP长度小于时延长度时,符号间干扰无法被完全消除。为了解决这个问题,文中设计了一种中继节点非线性预编码方案。仿真结果表明,中继节点非线性预编码方案能够很好地降低误码率,提高系统带宽利用率,并且中继节点非线性预编码方案性能优于接收端采用判决反馈均衡的方案。

基于不完美CSIT的MIMO系统线性预编码传输方案

使用一个基于统计信息的CSIT模型:动态CSIT模型(dynamic CSIT model)。首先根据最小化平均误码率Pe的设计准则,建立凸优化问题,通过变量代换,使用标准的凸优化算法推导出最优的线性预编码器。在此基础上,提出一种正交STBC和线性预编码相结合的传输方案。仿真结果显示,该方案可获得良好的性能增益和强健的鲁棒性。