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.

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.

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。

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。

垂直分层多载波系统的直接解码

针对垂直分层多载波系统在下行频率选择性衰落的直接解码问题，提出了一种改进方法．该方法在发射端增加对符号的贴标签次数以增大冗余信息，在接收端构造增广信号形成旋转不变性结构，进而可采用二维波达方向矩阵方法直接解码．该方法不仅克服了通常要求接收天线数大于发射天线数的限制，而且在相同误码率情况下，对信噪比有较大改善．仿真结果表明，当误码率为10^-3时，改进的算法比原方法所需信噪比减少4～8dB．

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。

RAID6编码的扩展算法及性能研究

RAID6编码根据其码字结构可以分为水平码和垂直码两大类.RAID6水平码可以很容易的扩展至任意码长,而RAID6垂直码通常具有码长的限制.本文提出一种针对RAID6垂直码的码长扩展算法,该算法通过校验块变更的方法,可以将RAID6垂直码扩展至任意码长.该算法可以保持RAID6垂直码的MDS特性.本文研究了RAID6编码的扩展算法在应用于各种RAID6编码时对其性能的影响,揭示出RAID6编码在进行扩展时的性能变化规律.

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 .

基于链码和特征形的多边形内外点判断算法

通过对多边形各个顶点与待测点相对位置进行判别,给出了多边形的垂直(水平)链码序列生成方法.该方法根据多边形的链码将原多边形中对判别无关的冗余边或冗余点删除,形成多边形的特征形;待测点在特征形与原多边形内外位置关系上具有一致性,从而大大简化了运算.同时给出了一种点在多边形内外点判断算法,把点在原多边形内外的判断转化为点与其特征形的位置判断,特征形的提取过程是一个线性扫描及条件判断过程,可以避免大量的叉积运算,从而有效地提高了多边形内外点判断算法的效率.程序验证表明:文中算法易于实现,具有运行速度快、稳定性高等优点.

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。

STBC与VBLAST联合编码方案研究

在多输入输出(Multiple-Input Multiple-Output,MIMO)系统中提出一种块分组编码与VBLAST的联合编码方案,该方案对最先检测的2层数据流采用块分组编码,其余层采用垂直分层空时码(Vertical Bell Layered Space-Time Code,VBLAST)的编码方式,MIMO系统同时具有了空时分组码(Space Time Block Code,STBC)可以降低误码率的优点与VBLAST能够提高系统容量的优点。块分组编码将数据符号按层分块后交叉通过不同的天线对发射,数据流之间产生了一定交织效果,使编码获得了更好的分集增益,在接收端结合QR分解的最大似然解码算法进行解码。仿真结果表明该联合编码方案与传统的Alamouti编码和VBLAST的联合编码方案相比误码率性能有较大改善。

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。

MIMO-MC-CDMA系统分层空时非线性预编码

针对垂直分层空时方案(VBLAST)传统检测存在误层传输效应及复杂度高的问题,提出了一种多用户MIMO-MC-CD-MA下行链路系统中基于QR分解的VBLAST非线性模代数预编码算法,该算法首先采用QR分解获得预编码矩阵,然后在发射端MC-CDMA子载波信道间进行非线性模代数THP预编码,可以有效地消除分层空时码的误层传输效应。在接收端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。仿真结果表明,提出的算法比传统检测算法有效改善了系统的误码性能。