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 。

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.

多载波垂直分层空时系统的移不变性编码及其解码

该文将多载波(MultiCarrier,MC)技术引入垂直型贝尔实验室分层空时(Vertical Bell Labs lAyered Space-Time,V-BLAST)结构,所形成的MC V-BLAST系统能更好地利用宽带移动无线多媒体通信条件下频率选择性所产生的频域分集能力。该文着重研究MC V-BLAST系统在下行频率选择性衰落环境中的解码问题。该文首先为MC V-BLAST系统提出了一种新颖的移不变性编码方法。利用上述移不变性性质,该文进一步为MC V-BLAST系统提出了一种无需了解信道状态信息(Channel State Information,CSI)的解码算法。仿真结果表明了该文新颖移不变性编码方法的有效性和解码算法的性能。

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.

非理想信道估计垂直分层空时码差错性能分析

推导出了高斯信道估计下,垂直分层空时码系统最大似然接收机成对差错概率的精确及高信噪比近似计算公式;并以高信噪比近似计算公式为基础,研究了信道估计误差对垂直分层空时码最大似然接收机分集增益及信噪比的影响。理论分析表明:当信道估计的方差等于信噪比倒数时,信道估计误差不改变垂直分层空时码最大似然接收机所获得的分集增益,而信道估计误差造成信噪比损失为3dB。计算机蒙特卡洛仿真试验验证了理论分析的正确性。

垂直分层空时码系统(V-BLAST)及其检测算法研究

垂直分层空时码(V-BLAST)是贝尔实验室提出的一种多天线(MIMO)结构无线通信系统。近年来,由于该系统具备较高传输容量和频谱利用率,而受到了广泛关注。文章详细介绍了V-BLAST的系统模型、信道容量和常用的接收端检测算法,分析了各种检测算法的特点和性能,并逐一给出了仿真结果。许多学者已将V-BLAST系统的研究推广到了实际应用领域,使之成为未来移动通信的一个重要分支。

垂直分层空时码检测算法性能分析

重点研究垂直分层空时编码技术的几种检测算法,分析最大似然译码算法、QR分解算法以及基于迫零准则和基于最小均方误差准则的两种经典估计算法。为了进一步降低系统误码率,讨论两种经典估计算法与排序逐次干扰消除相结合的方法。MATLAB所得仿真结果表明,将经典检测算法与排序逐次干扰消除相结合,可以提高系统误码率性能。

基于垂直分层空时编码的光纤MIMO系统研究

垂直分层空时编码(V-BLAST)将空间复用和空间分集结合起来,能够提高系统的传输速率,因此,提出一种基于V-BLAST的光纤IMMO系统。光纤IMMO技术主要是利用MIMO技术将多模光纤(MMF)的模式色散加以利用,改善MMF的容量。构建光纤信道模型,在接收端,采用最小均方误差算法进行检测,仿真分析基于V-BLAST的光纤IMMO信道容量变化及误码率性能,结果表明采用V-BLAST的光纤IMMO系统能够带来很好的系统容量和误码率性能。

垂直分层空时码的MAP检测器及其神经网络实现

该文基于最大后验概率准则,给出了垂直分层空时码的最佳检测箅法.算法对接收到的符号矢量的符号分量进行逐个地判决以使误符号率最小.同时还详细说明了径向基函数神经网络可以完全等价于最大后验概率检测算法,由于神经网络的硬件可实现性,本文提出的算法是可能在实际中应用的.

垂直分层空时码译码算法的分析及仿真

具体介绍了垂直分层空时码的线性与非线形的译码算法,阐述了不排序和排序串行干扰消除译码算法的理论,分析其特点,并对各算法性能和复杂度进行了比较。同时,利用Matlab仿真对各种算法进行分析比较,进而验证所阐述观点的正确性。

垂直分层空时码的几种检测算法比较

垂直分层空时码(V-BLAST)是贝尔实验室提出的一种基于多入多出(MIMO)传输方式的空时码系统,其检测算法是MIMO系统的有效检测方法。首先介绍V-BLAST系统的信号模型,在此基础上应用不同的信号估计准则推导出不同的检测算法,最后通过仿真实验对各种算法的性能和优缺点进行了分析和比较。

垂直分层空时码的迭代检测算法

为解决垂直分层空时码的最优最大似然(ML)检测难以实现,而常用检测算法的性能受到错误传播影响的问题,提出了一种垂直分层空时码的迭代检测(ID)算法.该算法利用多天线接收信号的软信息进行迭代并行消除干扰,有效地降低了错误传播的影响.仿真结果表明,ID算法的收敛速度快,其检测性能比常用的ZF-DFE算法有明显的提高;在低信噪比区域,ID算法的检测性能与ML算法相当.

基于MIMO的垂直分层空时码检测算法

分层空时码(BLAST)是贝尔实验室提出的一种基于多入多出(MIMO)传输方式的空时码系统。本文着重研究了BLAST系统中一类垂直分层空时码的检测算法,依据信号模型,分析推导了基于迫零准则和最小均方误差准则的估计算法,并在此基础上采用了以上算法与判决反馈及最佳排序思想结合的方法,使系统的误码率性能得到了提高。最后通过仿真实验比较了各种算法的性能和特点,结果表明分层空时码用于无线通信具有极大优势。

一种高效的垂直分层空时码解码算法

针对V-BLAST的检测问题,文中基于MMSE准则,提出了一种新的高效解码算法。相对原始V—BLAST检测算法,文中所提算法不仅计算复杂度明显降低,而且检测性能也有较大改善。仿真实验给出了文中算法与其它解码算法的性能对比,证明了文中算法的良好性能。

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。