采用Alamouti码构造的正交空间调制及低复杂度解码算法

针对空间调制(SM)频谱效率较低以及不能获取发射分集的缺陷,提出了一种基于Alamouti码的正交空间调制(AL-QSM)算法。首先将传统QSM算法中的单调制符号扩展至P个Alamouti调制符号矩阵,从而携带更多的调制信息;同时利用传统的二阶单位矩阵构造天线选择矩阵;然后通过激活两组天线选择矩阵分别对P个Alamouti编码的实部和虚部进行调制,相加后生成传输码字矩阵;最后,将携带信息的码字矩阵经由天线发射并在接收端进行解码。理论分析表明:AL-QSM算法在任何参数配置下均可获取二阶发射分集;同时得益于Alamouti矩阵的两列间正交特性,在接收端可以实现低复杂度解码。仿真实验结果表明:与现有的经典算法相比,所提AL-QSM算法拥有更好的误比特率性能;当频谱效率为4b/(s·Hz)时,AL-QSM算法相比STBC-SM算法获得了约2dB的性能增益;当频谱效率为8b/(s·Hz)时,AL-QSM算法相比SM-OSTBC算法获得了约3dB的性能增益。

一种重叠Alamouti码的最大似然检测优化算法

针对准正交重叠Alamouti码(Overlapped Alamouti Code,OAC)采用最大似然(maximum likelihood,ML)接收机检测时译码复杂度高的缺点,提出了一种ML译码优化算法。利用等价信道矩阵具有部分正交性的特点,将等价信道矩阵拆分成2个相互正交的子等价信道矩阵,使得在检测每个符号分组时可分别检测2个较短分组,从而降低了ML接收机的译码复杂度。改进算法保持了与ML译码相近的误码率性能,而运算量大幅度降低,从而克服了ML译码复杂度高的缺点。

基于Alamouti码的线性ZF接收器设计

当使用两个发射天线发射2个信号,而接收器只有一个接收天线时,Alamouti码可以实现2N个拥有全速率的分集度.提出基于Alamouti码的简易线性ZF接收器.对于不等能量星座,基于Alamouti码的简易线性ZF接收器与基于Alamouti码的ML接收器相比,计算复杂度更小.而简易线性ZF接收器与ML接收器的性能差异非常小.

协同MIMO移动Ad Hoc网络中的一种新型Alamouti编码

针对协同MIMO(Multi-Input Multi-Output)移动ad hoc网络无线带宽相对有限、无线信道噪声干扰强烈而导致的信号传输质量不佳等问题,提出一种基于反相对称调制法的Alamouti空时编码方案。通过在编码过程中加入噪声相消运算环节而大大减小接收端接收到的噪声干扰强度;重点分析此种方案的编译码过程,并通过理论分析和系统仿真表明,相较于传统的Alamouti空时编码,此方案可使传输系统获得更优越的抗噪声性能和更小的传输误码率,大大提高了系统传输可靠性。

基于Alamouti空时码的单载波频域均衡技术

单载波频域均衡技术不仅可以有效对抗频率选择性衰落,实现高速率、大容量的信号传输,而且能避免OFDM系统的不足。本文讨论了单载波频域均衡技术的原理及其与Alamouti空时编码结合时多发射/接收天线条件下的分集接收算法,在广播频段下,对不同信道环境下的系统传输性能进行了对比仿真。

一种新的准正交空时分组码设计方案

提出了一种准正交空时分组码的改进方案,并用MATLAB进行了仿真.该方案使用改进后的Alamouti码作为基本单元构造出了一个4发射天线的准正交分组编码矩阵,运用矩阵对角化的方法来消除非正交项,降低了译码复杂度.仿真结果表明,与Jafarkhani准正交空时分组码相比,该方案不仅能够在接收端实行线性解码,而且还可以进一步提高系统的信道容量和误码率.

迫零干扰抵消的满分集四发射天线的STBC解码

众所周知,目前四发射天线上还没有满速率和满分集复杂空时分组码(STBC)。提出了一种四发射天线和n R接收天线上的简单准正交空时频分组码(QO-STFBC)的编码方案,其中每两个发射天线为一组,每组通过不同的子载波发射信号。接收方可由奇/偶索引傅里叶运算区分不同的组。在将接收天线上收到的不同信号重组之后,可用等效半速率正交STFBC(O-STFBC)进行解码。因此,在发射端和接收端分别都能获得满速率和满分集特性。仿真结果表明,QO-STFBC编码方案比其他方案具有更好的性能。在传输速率为2 bit/s/Hz,误码率为10-3的情况下,所提出方案的SNR增益分别是:2速分层Alamouti方案大约为4 dB,满速QO-STBC方案约为5 dB,半速O-STBC方案约为7 dB。

针对MIMO-NOMA系统中配对弱用户的空时编码方案

鉴于多天线—非正交多址(MIMO-NOMA)系统中配对弱用户较差的中断性能,采用Alamouti码为弱用户编码,利用其分集作用来改善弱用户的中断性能,并推导出所提模型中强用户各态历经容量的闭合表达式以及弱用户各态历经容量、中断概率的边界表达式。另外,提出了一种优化系统吞吐量的功率分配算法。最后,数值结果验证了所推表达式的准确性和所提算法的有效性,也证实了所提编码方案中弱用户的中断性能要远优于目前只采用垂直分层空时码(V-BLAST)编码方案中弱用户的中断性能。

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。

QC-LDPC网络编码协作技术

针对传统协作技术具有的局限性,将一种编码协作技术(基于QC-LDPC码的编码协作)与Alamouti空时码和网络编码技术相结合,提出了一种基于QC-LDPC码的网络编码协作通信技术.仿真结果表明:在系统带宽和发射功率不变的条件下,可以很好地对抗无线信道衰落,在较高的频谱利用率与较低的硬件成本条件下获得较好的编码增益和分集增益.

无线传感器网络中基于有限反馈的协同MIMO策略

该文针对无线传感器网络中能量有限问题,提出了一种基于有限反馈的协同MIMO策略。该策略基于梯度算法,用1bit反馈来自动地调整簇头节点和协同簇头节点的发射功率。对无线传感器网络中基于有限反馈的Alamouti码的协同MISO系统的误码率进行了理论分析,推导了基于有限反馈Alamouti码的协同MISO策略能耗的契尔诺夫上限表达式。理论分析和仿真结果都表明,该文提出的协同MISO策略与基于标准Alamouti码的协同策略相比,无线传感器网络的总能耗更低,能效更高,且当簇头节点和协同簇头节点一直选择较好信道对应的节点来发送信息时,即最优策略,无线传感器网络的总能耗更低。

同步协作中继系统的波束形成通信方案的设计

从多输入多输出(multiple-input and multiple-output,MIMO)系统所设计的Alamouti码中得到启发,针对在无线协同信道之上的同步协作中继系统提出了一种新的通信方案。为了在大中断率和低成对误码率(PEP)的情况下能有效地传送信号,源天线采用功率分配波束形成技术,中继节点采用放大转发(amplify and forward,AF)技术。研究和仿真表明,对给定效率R,所提出的模型与以前的通信方案尤其是广播通信模型相比,在中断率和成对误码率上都有明显的改善。这一发现可能会对未来的同步协作中继通信系统的设计有显著的影响。

基于盲调制识别的工业控制MIMO-STBC通信系统性能研究

为了提高无线工业控制系统中通信传输系统的性能,本文设计了基于盲调制识别的工业控制MIMO-STBC通信系统,并对所设计的通信系统以Alamouti空时分组码为例,结合盲调制识别分类算法进行了仿真实验.实验结果表明:在瑞利衰落信道下,当调制方式组合为BPSK、QPSK、8PSK和BPSK、QPSK、16QAM时,相比于传统的基于盲调制识别的工业控制SISO通信系统,本文设计的基于盲调制识别的工业控制MIMO-STBC通信系统分别约有2.6 dB和4.3 dB增益,具有更优的误码性能.

PIC-SIC分组译码的两用户空时编码方案

两用户分层Alamouti码编码的多入多出系统采用最大似然译码能获得满分集增益,但复杂度较高,若利用复杂度较低的部分干扰相消(PIC)和串行干扰相消(SIC)辅助的PIC-SIC分组译码则会损失分集增益,为此提出一种编码方案,并证明此方案在接收天线数为N时利用PIC-SIC分组译码能获得满分集增益2N.仿真结果表明,新编码方案相对于分层Alamouti码能获得更优的误码率性能和更高的分集增益.