一种低复杂度的差分酉空时调制多符号球形译码算法

该文提出了一种瑞利衰落信道下差分酉空时调制系统中多符号差分球形译码的改进算法。该算法在执行球形译码的最大似然度量搜索时,仅对具有较小最大似然度量的部分测试符号进行搜索,从而大大减少了搜索的次数,同时提出了一种逐项进行的最大似然度量计算方法,可以尽早发现超过搜索范围的测试符号并终止计算,在避免无谓的运算负担的同时得到所需的具有较小最大似然度量的部分测试符号。仿真表明,在适中的信噪比范围内,该算法在牺牲少量系统性能的基础上降低了超过50%的运算量。

基于旋转矩阵的差分酉空时编码调制

针对传统的差分酉空时编码调制在高信噪比(大于10dB)时,性能仍不理想的问题,引入旋转矩阵思想,提出了一种新的差分酉空时调制星座图的设计方法。该方法设计的非群星座图,比传统的循环群码有更大的分集乘积,因而理论上有更好的性能。同时可以通过对该方法进行简化来降低计算复杂度:当星座图的大小为偶数时,该算法可以简化为3个参数。仿真结果表明,在BER(BitErrorRate)为10-4的情况下,用新提出的方法设计的差分酉空时码的性能比循环酉空时码的性能要好近1dB。

基于循环延迟分集的差分酉空时频编码方案

提出了一种应用于MIMO-OFDM系统的基于循环延迟分集的多流差分酉空时频编码方案。该方案利用了差分和酉矩阵技术、结合了正交空时码的分集优势,在不需要信道估计的情况下较大程度地改善了整个MIMO-OFDM系统的误码性能。

多用户MIMO块对角化系统的差分酉空时调制

针对下行多用户MIMO块对角化系统,用户端的等效信道与其他用户的零空间矩阵有关的问题,提出将块对角化和差分酉空时调制相结合的系统.该系统克服了传统的块对角化系统中基站需要准确告知每个用户各自接收矩阵或频繁发送导频的问题;基站得到零空间矩阵后,不需要对等效信道进行奇异值分解、功率分配等复杂操作;同时用户接收端也不需要估计信道.仿真给出了该系统与传统块对角化的收发结合系统在理想信道和瑞利信道下的性能比较.由于低的复杂度和较好的BER性能,所提系统适用于实际实施,尤其适用于多普勒频偏较小的慢变信道.

一种改进的差分酉空时编码技术

差分酉空时码不需要任何信道状态信息,在通信终端处于高速移动环境下的快变衰落信道中仍能保持较好的性能。传统的差分酉空时码仅考虑了单电平发射功率,限制了高信噪比时性能的提高。通过在码字内引入多电平相位因子,提出了一种两发射天线以上的多电平差分酉空时码星座构造方案,扩大了码字之间的最小距离,提高了星座的分集乘积。仿真结果表明在译码复杂度略高的情况下改进方案的性能比传统差分酉空码有明显的改善。

差错控制编码差分酉空时调制系统迭代检测法

针对采用差错控制编码的差分酉空时调制系统,在平坦及频率选择性衰落瑞利信道下提出了一种迭代检测法。差分酉空时调制可视为递归卷积码,使用差错控制编码后的差分酉空时调制可视为一种串行级联码。提出了一种差分酉空时调制的软输出后验概率译码器以及迭代检测法,以获得附加的编码增益。仿真结果表明,在平坦及频率选择性衰落瑞利信道下,所提方案均可得到优异的系统性能。

差分酉空时协作系统的多符号裁减自动球形译码

鉴于差分协作系统中多符号差分检测(multiple-symbol differential detection,MSDD)算法计算复杂度高的缺点,引入裁减自动球形译码(pruning automation sphere detection,PASD)算法来降低差分酉空时协作系统的检测复杂度.PASD算法是在球形译码的基础上,结合自动球形译码和裁减球形译码的思想而提出的.通过对扩展节点所消耗的复杂度和系统的误码率两方面来分析译码算法的性能.仿真分析表明,在差分酉空时协作系统中,PASD算法在误码性能几乎不变的情况下,复杂度曲线比球形译码(sphere detection,SD)算法收敛迅速.其中在分组长度N=5、信噪比SNR=15dB的情况下,PASD、SD算法的扩展点数分别为14.138 6、78.950 5,大大降低了系统的复杂度;同时,当SNR>16dB时,协作节点的增加有利于提高系统的误码性能,系统的复杂度性能并没有很大的损失.

DF中继点结合CRC校验的差分酉空时调制方法

针对航空通信中基于差分酉空时调制的解码转发方案的译码错误问题,提出在中继点采用循环冗余编码(CRC)提高系统可靠性的方法.该方法在源节点和目的节点均配置多根天线,接收端使用最大化合并的方案以抵抗多径干扰,利用CRC提高误码性能,保证通信质量.仿真结果表明,在低速率数据传输的快衰落信道中,该方法有明显的编码增益.在BER为10-5处,有循环冗余编码的差分酉空时调制比无循环冗余编码的差分酉空时调制增加约4dB的编码增益.

一种新颖的基于子矩阵交织的差分酉空时调制

差分酉空时调制(DUSTM)是一种应用于时变衰落信道下的多天线调制方法。该方法在慢衰落信道下无需知道信道状态信息而能获得全发送分集增益。但是,在快速衰落信道下,其性能明显恶化并且呈现出较高的误码平层。该文通过在差分酉空时调制中引入矩阵分割和子矩阵交织等操作提出了一种基于子矩阵交织的差分酉空时调制(SMI-DUSTM)方案,并对其性能进行了分析。性能分析和相应的计算机仿真证明了SMI-DUSTM不仅能够继承DUSTM在慢衰落信道下的优点,而且在快速衰落信道下能够保持良好的系统性能。

电力线通信网中的差分酉空时编码研究前瞻

为满足智能电网双向通信的需求,采用电力线系统作为通信方式,必须有相应的信道编码、调制方案,以抑制因实时多变的电力线信道引起的各种干扰。与单输入单输出电力线系统相比,多输入多输出电力线系统可增加通信系统传输速率,确保通信的可靠性。基于正交频分复用调制方式下将差分酉空时编码的基本思想拓展到MIMO-PLC通信系统,使得接收器端可以在不估计实际电力线信道特征的情况下,采用差分解码的思想精确恢复传输数据。

连续衰落信道下适用于酉空时调制的最大似然多符号差分检测算法

为酉空时调制系统设计的多符号差分球形译码(MSDSD)能以较低复杂度获得最大似然(ML)检测性能。但是,该算法基于准静态信道假设,当将它用于快衰落信道时会出现严重的误码平层现象。本文基于连续衰落信道假设,推导了一种ML度量的递推形式,并将其嵌入自动球形译码算法中,得到了的多符号差分自动球形译码(MSDASD)算法。该算法适用于一般酉空时星座,克服了MSDSD的误码平层现象,可达到ML检测的性能,其平均复杂度在大多数情况下低于相同假设下的判决反馈检测算法。

连续衰落信道下适用于酉空时调制的多符号差分球形译码算法

基于连续衰落信道假设,将一种具有递推形式的近似最大似然(ML)度量嵌入自动球形译码算法中,提出了多符号差分近似自动球形译码(MSDAASD)。该算法适用于一般酉空时星座,克服了准静态信道假设下多符号差分球形译码(MSDSD)的错误平层现象,具有接近ML检测的性能,其平均复杂度在大多数情况下低于相同假设下的判决反馈检测算法。

酉空时调制系统中最大似然多符号差分检测的性能分析

在酉空时调制系统中,针对连续衰落信道下最大似然多符号差分检测给出了一种误符号率截断联合界的数值计算方法。采用Gauss-Chebyshev求积公式对成对错误概率进行数值计算,并利用提取主要错误事件技术对误符号率的联合界进行了化简。数值与仿真结果表明,采用该方法计算出的截断联合界可以在低信噪比下提供误符号率的一个上界,在较高信噪比下获得它的良好估计。在性能分析基础上进一步提出了一种近似最大似然度量,分析与仿真说明,采用该度量的多符号差分检测算法的性能非常接近最大似然检测。

空间相关连续衰落信道下对角酉空时星座的最大似然多符号差分检测算法

空间相关性会造成MIMO系统的性能损失。针对这种空间相关性,大部分酉空时系统利用反馈信道将空间相关信息反馈给发射机,发射机通过有效利用该信息,进一步提高系统的性能。本文针对实际应用的另一种情形,当酉空时系统不存在反馈信道时,提出了空间相关连续衰落信道下,对角酉空时星座的最大似然多符号差分检测算法。与传统的准静态信道模型相比,本算法基于连续衰落假设,是一种更一般的信道模型。计算机仿真结果表明:本算法可以在不明显增加开销的情况下,有效的提高空间相关连续衰落信道下对角酉空时星座的误码率性能。

差分酉空时调制

总结了差分酉空时调制的原理和编译码方法。差分酉空时调制是多输入多输出(MIMO)无线通信中不需要信道信息的一种调制方法,它的性能比相干检测接收差3dB。文中首先介绍了酉空时调制的基本原理和在各种信噪比下的信号星座图的设计原则;然后在此基础上介绍了不需要信道信息的差分酉空时调制;最后介绍了差分酉空时调制的最新进展,指出了其研究方向。

多发射天线的差分酉空时调制信号星座图

在无法获得信道状态信息的瑞利衰落信道里,分集积是高信噪比场景下酉空时信号具有良好性能的首要指标。采用全旋转矩阵的方法获得了极大分集积非群空时码,仿真结果表明,在高信噪比下,该非群空时码性能优于传统的酉空时循环码。

基于旋转因子的差分酉空时分组码

基于TBH和Jafarkhan编码方案的两组准正交空时分组码,引入自适应旋转因子构造出四种差分调制酉矩阵,该方法不仅没有带来星座扩展,还使新的码字具有较大的欧氏距离。同时在接收端基于角度算子,形成了简化的成对译码方法。仿真结果表明:尽管此设计方法增加了一定的复杂度,但它比没有加入旋转因子的差分酉空时分组码具有更好的误码性能。

基于裁减自动球形算法的多符号差分空时译码

将裁减自动球形译码算法(PASD)应用于多符号差分酉空时译码。多符号差分酉空时译码可以克服快衰落信道中常规差分空时译码的误码平层问题,但其计算复杂度和多符号窗口的长度成指数增长关系。自动球形算法是最大似然性能球形译码算法中乘加次数最少的方案,裁减自动球形算法在性能恶化很小的前提下进一步减少了该方案的计算复杂度。将裁减自动球形算法应用于多符号差分酉空时译码,可以显著的减少计算量。通过仿真表明,方案在显著减少计算量的情况下,性能的恶化很小,达到了性能和复杂度的较好折衷。

一种降低接收机复杂度的差分空时调制方案

基于对角信号的差分酉空时调制技术不需要信道估计并能实现满天线分集,但接收机的计算复杂度与发射天线数和数据率成指数关系。该文针对发射天线数为偶数的系统,提出了一种降低接收机计算复杂度的差分空时调制方案。该方案将发射天线分成相等数目的两组并在每一组天线上分别进行对角酉空时调制,接着构造差分编码矩阵使得两个对角信号的最大似然检测可以分开进行,从而大大降低了接收机的计算复杂度。理论分析和仿真表明,该方案仍实现了满天线分集,并且对于某些应用环境能提供比对角信号更好的误比特率性能。

酉空时调制系统中基于球形译码的多符号差分检测算法

为酉空时调制系统设计的多符号差分球形译码能以较低复杂度获得最大似然检测性能.但该算法基于准静态信道假设,当将它用于快衰落信道时会出现严重的误码平层现象.文中基于连续衰落信道假设,将最大似然度量的一种递推形式嵌入自动球形译码中,构建了多符号差分自动球形译码算法,并以此为基础提出了降低计算复杂度的多符号差分近似自动球形译码与降低比较操作次数的多符号差分裁减自动球形译码.与现存的两种典型算法,即多符号判决反馈检测(MS-DFD)和非相干序列检测(NSD)相比,所提算法的性能明显优于MS-DFD,接近NSD的性能,但其平均复杂度远低于NSD,在大多数情况下明显低于MS-DFD的复杂度.