基于成对错误概率的空时编码性能分析

空时编码综合了空间分集和时间分集的优点 ,能够获得远大于单天线系统的频带利用率 .从成对错误概率的角度出发 ,详细分析比较了现有 3种空时编码的编码增益和分集增益 ,以及它们与频带利用率之间的关系 ,结果表明 ,分层空时码可以获得的频带利用率远大于其他两种空时码 ;但对分集增益而言 ,网格空时码和分组空时码均可达到系统所能提供的最大分集增益 ,而分层空时码由于受实现方式的制约 ,只能得到其中一部分分集增益 .

相关的阴影Rice衰落信道中成对错误概率分析

针对卫星移动通信信道的特点，定性分析了相关的阴影Ｒｉｃｅ衰落信道中的成对错误概率，讨论了不同衰落环境下的ＴＣＭ设计准则和有限的最佳交织深度，并得出了信道的相关特性对系统性能的影响．

基于强扰动信道的编码FSO系统错误率分析

自由空间光通信中空气扰动产生的衰落,可以使用差错控制编码来降低。该文给出了工作在大气信道下的编码FSO系统错误率的边界。大气信道可用强扰动条件下的相关值K的分布来建模,从中得到配对错误概率PEP(pairwise error probability)的上界,并运用一致限技术及所得PEP获得比特错误率的上界。仿真实验结果验证了其与理论的一致性。

慢衰落信道下高阶调制编码协作方案及性能分析

提出一种基于高阶星座调制的高效编码协作方案.用户或协作伙伴的编码比特分组后分别通过比特交织器,之后映射到高阶二维星座按分配时隙发送.推导了该协作方案在慢瑞利衰落信道下的成对错误概率.理论分析以及仿真结果都表明,慢瑞利衰落信道下,本方案在提高频谱效率的同时可获得完全分集.

基于BICM的高效编码协作方案及性能分析

提出一种基于比特交织编码调制(BICM)的高效编码协作(CC)方案,该方案中协作用户编码比特分为两帧,每一帧都通过BICM调制发送,通过结合比特交织器满足高阶调制星座符号的不同比特经历的衰落独立.一方面,论文分析了该协作方案在不同信道下的成对错误概率,并进一步推导了错误比特概率上界.理论分析以及仿真结果都表明:准静态衰落信道下,基于BICM的高谱效率编码协作方案仍然可以获得完全分集;而快衰落信道下,编码协作没有分集.另一方面,论文针对提出CC方案中映射方式以及交织器的设计进行研究,得出GRAY映射仍然是协作用户采用的最佳映射,且两帧的交织器不同更利于提高性能.

中继未知任何信道信息条件下中继选择的研究

由于信道情况差的中继对协作贡献小,且消耗额外的能量,基于某种标准选择出一个或者多个好的中继参加协作,可以提高协同通信系统性能,所以中继选择是协同通信系统的研究热点。针对一个发送端、接收端及每个中继都配置单根天线的无线中继网络,在假设发送方不知道信道信息而接收方已知全部信道信息前提下,本文提出了中继未知任何信道信息时的中继选择方案。首先提出基于信噪比最大的单中继选择方案,推导了单中继选择的成对错误概率表达式;其次提出基于中继排序方法的多中继选择方案,推导了选择2个中继的成对错误概率的下界;最后给出了仿真结果。理论与仿真结果都表明,中继未知任何信道信息的情况下,选择2个中继参加协作的系统错误概率却高于单中继选择。

差分空时系统的天线选择算法

一般的天线选择算法都需要信道状态信息,根据信道参数选择天线。然而,估计多输入多输出(MIMO)系统的信道参数大大增加了系统复杂性,而且,在快衰落信道中,信道估计是很困难的。基于正交空时编码和接收信号向量的范数,提出了非相干的天线选择算法(NON-AS),不需要估计信道,并将算法应用于差分空时系统。性能分析和仿真结果表明,在高信噪比情况下,NON-AS算法能实现和完全复杂性系统同样的分集增益。

空间发射相关信道下的空时码性能

根据类空时码和类空时码不同的特点,研究了衰落信道的空间发射相关性对空时编码性能的影响,并分别给出发射相关条件下两类空时码的最大似然译码规则及其成对错误概率,通过仿真分析揭示了发射相关对两类空时码性能的影响。发射相关的存在会恶化空时码的误码性能,并且恶化的程度随着相关性的增强而增大,然而某些情况下,在低信噪比时,发射相关会起到改善误码性能的有益作用。空时码在发射相关条件下的性能将直接影响到空时码的实际应用。

BICM-ID系统的多维星座映射设计

BICM-ID系统是一种将信道编码和高阶调制相结合的调制方式,这种方法的应用能够不断地提高系统的带宽利用率,以便更好地接近信道容量。为了更有效地提高系统的频带利用率,在BICM-ID系统中可以采用多维映射标识的方法,本文通过对多维映射系统的成对错误概率PEP的分析,介绍了多维映射标识的构成方法,重点介绍了QPSK和8-PSK的四维映射及性能仿真结果。

衰落信道的空间相关性对空时编码性能的影响分析

研究空时编码的一个重要的基本假设就是各衰落信道互相独立 ,这一点在实际应用环境中不尽满足 .本文首先详细推导了多发射天线、多接收天线间的瑞利衰落信道存在空间相关性的条件下 ,空时编码的成对错误概率的精确表达式 ,并基于此分析了其误码率性能 ,最后给出的空间相关条件下的空时分组编码的误码率性能仿真 ,验证了理论分析的有效性 ,同时可以得到已知信道状态信息的空时编码的相关检测方案对空间相关具有较强的鲁棒性的结论 .

一种中继选择与分布式空时码相结合方案

针对一个发送端、接收端及每个中继都配置单根天线的无线中继网络,在假设中继不知道任何信道信息的条件下,为了提高系统性能,本文提出中继选择与分布式空时码相结合的方案。证明了选择2个中继与Alamouti正交空时码的结合方案成对错误概率的Chernoff上界要比对应的只选择2个中继参加协作不使用Alamouti正交空时码的情况低得多。仿真表明,在QAM调制下中继个数为6、误符号率低于10-3时,这种方案可获得大于10dB的信噪比增益。

在频率选择性信道中的差分空频编码

本文提出了频率选择性衰变信道中采用了差分空频编码的正交频分复用(OFDM)传输方法。根据信道长度,我们将每个天线OFDM帧中的输入数据分组,同一组中各天线上的数据编码组成为一个对角信号星座,沿频域方向独立的对每组信号实施差分编码。通过分析成对错误概率,我们证明了这种码潜在能提供的分集是发射天线数,接收天线数和信道长度的乘积,比差分空时码具有更大分集增益,因而具有更好的性能,这一分析结果也为我们的仿真实验证实了。

发射天线阵列配置对空时分组码分集增益的性能分析

基于空间相关信道下的空时码成对错误概率,在角度功率谱为均匀分布的情况下,将空间信道相关性矩阵表示为阵列尺度半径的函数,利用空时分组码矩阵的正交特性,推导出空时分组码成对错误概率与空间相关矩阵特征值的关系表达式,并利用数值分析的方法比较了均匀圆阵和均匀线阵的分集增益。结果表明在天线阵列小尺度分布条件下圆形阵列优于线性阵列。最后通过计算机仿真验证了理论分析结果。

基于差分编译码器的部分相关分布空时编码

在无线中继网络中,通过合作通信的方式,分布空时编码是获得完全分集的一个重要途径。本文提出了部分相关分布空时编码的模型和得到完全分集的编码设计准则,推导出了在最大似然检测条件下成对错误概率的Chernoff限,介绍差分编码和译码的方案。

相关信道下宽带MIMO-OFDM系统中空时频码的分集度分析

针对在发射端和接收端都存在空间相关的频率选择性时变MIMO信道,分析了MIMO-OFDM系统中的空时频码的分集度性能,基于成对错误概率准则,推广了空时频码的设计准则.对于一个给定的空时频码,发现所能获得的分集度不仅与发射端相关矩阵、接收端相关矩阵有关,而且还与信道的时间相关矩阵、频率相关矩阵有关.空时频码在相关信道下的最大可获得分集度为Lrank(P)rank(Q)rank(RT).空时码和空频码只是该结果的一个特例.实验仿真结果验证了该结论.

移动通信系统中空时格码的改进设计

本文根据空时格码在快瑞利衰落信道下的成对错误概率上界,得出不同发射天线的码设计具有独立性,进而提出一种改进的快瑞利衰落信道下空时格码的设计准则。当信道衰落快慢介于准静态和快瑞利衰落之间时,空时格码的设计方法也可做相应的改进。分析及仿真结果表明,由改进方法设计的空时格码比由传统方法得出的具有更优的性能。

基于BICM-ID的编码协同在瑞利衰落信道下的性能研究

提出一种基于迭代译码的比特交织编码调制(bit interleaved coded modulation with iterative decoding,BICM-ID)的高效编码协同方案,推导了该方案在慢衰落信道和瑞利快衰落信道下的成对错误概率(pair wise error proba-bility,PEP)及误比特率(bit error rate,BER)性能。针对慢衰落信道下迭代译码错误传递问题,采用误帧率(frameerror rate,FER)进行性能分析。通过理论分析和对Gray,DRO,SP 3种映射的仿真得出:在慢衰落信道下,该方案可获得二阶分集增益。采用非迭代译码情况,Gray映射仍为协同通信中用户采用的最佳映射方案,协同状态较非协同状态在误帧率为10-3时,有约11 dB的增益;但当采用迭代译码时,高信噪比下,DRO映射较优,在较低信噪比下,SP映射较优,这2种映射方式较Gray映射有2～3 dB的增益。在瑞利快衰落信道下,没有分集增益,但DRO映射可获得最多的迭代增益。

空间相关信道下酉空时码误码性能的数值计算

该文旨在通过数值计算技术来分析信道空间相关对酉空时码的性能影响。基于成对错误概率给出了平均误比特率和误码字率的上界。同时给出了当MIMO信道独立时,该文结果与现有结果的等价性证明。Mento-Carlo仿真表明,酉空时码的误码性能随着信道空间相关的增加而恶化,并且恶化的程度直接决定于信道相关的强弱。

针对相关MIMO信道的差分空时块码

针对相关衰落MIMO信道,提出了一种设计差分空时块码的方法,设计准则是使差分检测的平均成对错误概率的上界达到最小.最优的设计需要发射端和接收端的衰落相关性信息,且需要采用数值方法求解.通过忽略接收天线间的相关性可以减小反馈量,并且能得到有闭合表达式的次优设计.仿真结果表明,所提方案改善了系统的误码率性能,而次优设计获得的误码率性能接近最优设计.

基于发射端获知部分信道状态信息MIMO系统线性预编码的设计

在现实通信系统中,由于各种原因在发送端获知很难获得完全的信道状态信息,只能获得部分信道状态信息,这样接收端的检测就非常复杂。在MIMO系统中,为了提高系统的性能和降低接收端算法的复杂度,可以通过把正交空时分组与线性预编码结合。本文提出了一种在MIMO非相关信道中,在部分信道状态信息的条件下,把正交空时分组码与线性预编码结合的方案。仿真结果表明,提高了MIMO系统的性能,降低系统误码率,获得了很好的性能增益。