基于改进遗传算法的STSK系统色散矩阵和3D星座的联合优化

空时移位键控(space-time shift keying,STSK)是一种用于多输入多输出(multi-input multi-output,MIMO)通信系统的调制方案,通过预先设计的色散矩阵集(dispersion matrix set,DMS)以实现系统在复用与分集之间的灵活设计。提出了改进的遗传算法(genetic algorithm,GA)辅助DMS和3D星座的联合优化,即将DMS和3D星座联合编码作为GA的染色体,并采用秩与行列式准则对应的编码增益作为总体适应度值。通过高效的选择以及改进的变异和交叉策略,可以获得低误码率(bit error rate,BER)的DMS和3D星座,同时利用3D星座的对称性,大幅度降低了编码增益对应的适应度值的计算复杂度。推导了3D STSK方案的理论平均成对差错概率(ABEP)。仿真结果表明,与传统的GA和随机搜索方案相比,本文提出的改进GA在保证BER性能前提下可以显著降低系统实现的复杂度。