一种新的STBC-VBLAST混合编码系统容量分析

STBC技术能提高系统的抗干扰能力,VBLAST技术是实现MIMO高容量的一种最有效的编码技术。本文提出一种新的STBC-VBLAST混合编码技术,融合了上述两种技术所具有的优点,它将发送端部分子流数据用多层STBC技术进行编码和合并处理,之后与其它未处理子流以联合VBLAST结构在多个天线上发送,提高了系统的分集增益;分析和仿真结果表明本系统在横向和纵向都进行了容量的扩张,相比于单一VBLAST编码MIMO系统本混合编码系统有明显的容量提高。

STBC与VBLAST混合编码系统中一种新的天线选择算法

多输入多输出(MIMO)系统改善了误码率性能,同时为了减少对系统容量的影响,提出了空时分组码(STBC)与贝尔实验室垂直分层空时码(VBLAST)混合编码系统中的一种新的天线选择算法。对部分VBLAST层采用AlamoutiSTBC编码构成的混合编码,MIMO系统同时具有STBC与VBLAST两者的优点。基于天线子集最大容量准则,提出的天线选择算法选择那些对系统容量贡献较小的天线发送多层STBC信号,以便减少STBC编码所造成的系统容量损失。理论分析与仿真结果表明,提出的天线选择算法能够有效地提高STBC与VBLAST混合编码系统的容量,并且与VBLAST编码的MIMO系统相比其误码率性能得到明显改善。

协作MIMO中一种新的分布式VBLAST自适应DFE算法

具有低检测复杂度且可快速收敛的自适应空时均衡算法是实现多用户协作MIMO分布式空时编译码的关键。该文研究了分布式垂直型贝尔实验室分层空时编码(D-VBLAST)在多天线接收端的空时判决反馈均衡(DFE),提出了基于最小二乘准则的RLS-MIMO-DFE检测算法。相对于分布式VBLAST的极大似然(ML),迫零-排序串行干扰消除(ZF-OSIC)等检测算法,该算法可以达到快速收敛,且具有较低的检测复杂度。理论计算和仿真研究表明,在分布式VBLAST2×2系统中,尽管RLS-MIMO-DFE算法性能稍逊于ML检测,但该算法可以有效折衷检测性能与计算复杂度,且自适应信道变化,可满足协作MIMO下行链路节点的实时性处理要求。

联合SIC和QRD-M树搜索的低复杂度VBLAST检测算法

联合SIC和QRD-M树搜索,提出一种低复杂度的VBLAST检测算法:SQRM-SIC算法。该算法基于信道矩阵的排序QR分解(SQRD),首先对搜索树前几层采用QRD-M检测,然后对后续层进行SIC检测,获得了检测信号列表。在所提算法基础上,通过修改SQRD算法中的排序规则,得到MSQRM-SIC算法。复杂度分析和性能仿真表明,通过调整参数,SQRM-SIC算法和MSQRM-SIC算法都可获得较好的复杂度和性能折衷。其中,后者性能明显优于前者;且后者与QRDM算法相比,可以有效降低复杂度,而基本不损失性能。

基于LCP预编码的VBLAST-OFDM系统

提出基于线性星座预编码 (LCP预编码 )的VBLAST OFDM系统 ,该系统通过在OFDM子载波信道间进行LCP预编码来获得频率分集增益 ,适用于宽带无线通信 .同时提出一种VBLAST LCP联合解码器 ,该解码器结合了经典的VBLAST解码方法和基于最大似然准则 (ML)的LCP解码 .仿真表明相比与未编码的VBLAST OFDM系统 ,VBLAST OFDM LCP系统至少能提供 8.5dB的增益 .VBLAST OFDM LCP系统的编码是无冗余的 ,而且编码解码结构比较简单 ,有很强的应用价值 .

基于大规模MIMO系统的满分集VBLAST低复杂度译码算法

为了提高大规模MIMO系统的分集增益、降低译码复杂度,构建了一种码率为1的满分集贝尔实验室垂直分层空时码,并采用最大比合并算法(MRC)检测接收信号.分别计算了MRC算法的平均输出信干噪比(SINR)和传统迫零算法(ZF)的平均信噪比(SNR),分析了性能相等时应满足的条件,并且比较了2种算法的计算复杂度和BER性能.结果表明,当BER=10-5,收发天线数为400和40、调制方式分别为BPSK和QPSK时,最大比合并算法的BER性能较迫零算法分别存在0.4和0.3 d B的增益.采用所提算法对接收信号进行检测,不但能够降低系统的计算复杂度,而且能保证系统的误比特率性能.

VBLAST的一种新的解码算法

提出了一种VBLAST的解码算法:组平行干扰抵消GPIC,利用组干扰抑制GIS把系统分解为多个子系统,简化了接收机的复杂度,同时利用多用户检测中的平行干扰抵消PIC(parallelinterferencecancellation),通过增加组间和组内干扰抵消的迭代次数来提高系统的性能.仿真结果表明该算法获得了较好的性能.

空间相关信道下分布式MIMO系统中的STBC-VBLAST组合方案

在空间相关信道下分布式多输入多输出(D-MIMO)系统中,提出了一种新的空时分组编码(STBC)和垂直分层空时编码(VBLAST)组合方案.为充分利用D-MIMO系统的拓扑结构和空间相关信道的特性,在下行D-MI-MO系统的每个分布式天线(DA)簇内采用STBC,而在不同DA簇之间采用VBLAST.同时,为了降低系统复杂度并节省总发射功率,采用了基于最小传播路径衰落准则的天线选择方案.仿真结果证明,对比于传统VBLAST方式,所提出的STBC-VBLAST组合方案能显著降低系统误比特率(BER)并提高空间相关信道下BER性能的鲁棒性.因此,该组合方案是实现空间相关信道下D-MIMO系统下行分集与复用的折衷的一种有效方案.

一种次优的低复杂度VBLAST信号检测算法

针对VBLAST系统,提出一种球形约束的堆栈检测(SC-Stack)算法。基于信道的MMSE排序QR分解(MMSE-SQRD)和堆栈树搜索(QRD-Stack)算法,所提算法利用部分连续干扰抵消(PSIC)算法计算球半径,并据此半径对分支和路径进行删减。复杂度分析和性能仿真表明,SC-Stack算法较QRD-Stack算法复杂度大大降低,性能不仅没有损失甚至有所改善;SC-Stack算法以低于球形译码(SD)算法的平均访问节点数和远远低于SD算法的最大访问节点数获得了几乎与之相同的性能。

STBC和VBLAST相结合的MIMO系统

STBC编码是基于发端分集的传输方案,VBLAST是基于空间复用的传输方案;基于两种方案的MIMO 系统,在空间相关信道下系统的性能都会下降,但前者的性能会明显好于后者;该文提出一种折衷方案,将发射天线阵列分组,每组内采用STBC编码,接收端采用VBLAST算法。仿真结果表明:在空间相关信道下,该方案的误码率性能明显优于通常的VBLAST接收机。

利用最大信号泄露噪声比设计多用户VBLAST系统下行链路

该文针对多用户MIMO系统提出利用最大信号泄漏信噪比准则设计多用户VBLAST下行链路的方法。相对于以多用户系统中广泛关注的块对角化方法设计多用户VBLAST下行链路,所提方法性能有较大的提高。另外,相对于块对角化方法对天线数目的约束,该文所提方法在不满足块对角化的条件下仍能拥有不错的性能。仿真表明该方法拥有优异的性能。

VBLAST系统中的裁减QRD-M树搜索检测算法

针对VBLAST系统,基于QRD-M树搜索思想,提出两种新的检测算法:分支裁减QRD-M(PQRD-M)算法和列表SIC(List-SIC)算法。其中,PQRD-M算法利用QRD-M算法完成信号检测,在检测过程中利用SIC检测结果对搜索树的部分分支进行裁减;List-SIC算法对搜索树前几层采用QRD-M检测,而后对后续层进行SIC检测。复杂度分析和仿真结果表明,两种算法均可以较小的性能损失为代价,有效降低VBLAST信号检测复杂度。

一种改进的QR分解VBLAST解码算法

基于传统的QR分解算法,将最大似然算法应用到QR分解算法中,提出了一种改进的VBLAST解码算法,称为MLQR算法。该算法主要克服QR算法最先检测层性能差的缺点,将最大似然法应用到QR算法中,以最大限度地提高最先检测的两层信号的性能,然后回代到QR算法中检测余下层信号。仿真结果表明,提出的MLQR算法比QR算法和迫零算法在误码性能上要好,特别是在高信噪比下性能得到明显改善。

基于STBC-VBLAST系统的预编码传输方案

提出一种基于STBC-VBLAST混合结构的预编码传输方案。本方案以成对差错概率最小化准则为基础,理论推导给出线性预编码矩阵的构造方法,该方法分别对不同STBC层进行单独预处理,各层预编码矩阵由特征波束成形以及功率分配矩阵构成。仿真结果表明:本方案可有效降低系统差错概率,对于正交STBC还可同时提高系统信道容量,且在低维调制下效果更为显著。此外,理论分析显示对于正交STBC编码,信道容量最大化准则与成对差错概率最小化准则等价。

一种分步ML的VBLAST检测算法

针对在VBLAST架构下的现有算法不能很好地平衡系统的检测性能和检测算法复杂度,提出一种基于最大似然的分步检测算法。该算法将串行干扰消除算法和QR分解算法结合在一起,运用了有限步的最大似然检测,最大限度地提高了每步检测的信号的性能,减少了误码传播,与传统的ML算法相比,其复杂度大大降低。仿真结果表明,分步ML算法比QR算法和迫零算法在误码性能上要好很多,尤其在多天线和高信噪比的情况下性能胜出更为明显。

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。

一种多用户VBLAST MIMO系统快速非线性检测算法

提出了一种针对多用户CDMA VBLAST MIMO系统结构的快速非线性检测算法,该算法首先通过核方法将接收端多个天线收到的信号进行非线性映射,得到新的数据空间,然后对其进行加权求和得到输出信号,最后形成系统判决输出。为了避免直接矩阵求逆运算,权系数的求解采用递增方式进行,这将显著减小算法计算量和复杂性。仿真结果表明:提出的算法在误码率方面能够取得明显优于常规线性MMSE算法的性能,算法的有效性得到验证。

改进的VBLAST检测算法及其在多载波CDMA系统中的应用

将多输入多输出(MIMO)技术应用于传统的MC\DS CDMA方案,构成MIMO MC\DS CDMA系统,能在很大程度上提高MC\DS CDMA方案的性能。在深入研究低复杂度的QR分解相关算法的基础上,提出了一种MIMOMC\DS CDMA系统中改进的VBLAST检测算法——平行干扰消除QR分解检测算法,该算法进一步抑制了误码传播现象。仿真结果表明,所提出的算法无论是在单用户或者多用户条件下都能显著提高系统的误码率性能。

VBLAST在宽带空间相关信道下的性能分析

在宽带空间相关信道下,通过仿真分析、评估了VBLAST空时接收机的性能。仿真结果表明随着信道空间相关性的增大,系统的性能都有所下降;随着接收天线数的增加,信道相关性对系统的影响逐渐减小。

结合STBC的VBLASTMIMO-OFDM系统研究

结合分层空时(vertical bell layered space time,VBLAST)结构和空时块分组码(space time block code,STBC)的优点,提出了一种新的编码方法。在发射端对发射天线分组,每组独立进行空时编码和OFDM调制;在接收端,采用分组干扰抑制结合奇异值分解实现解码,降低了计算复杂度。相对于空时分层码而言,该方法在同样信噪比的条件下可以取得明显低的误码率;相对于空时分组码而言,该方法具有更高的频谱利用率和码速率。仿真采用SUI-3信道模型,仿真结果表明该方法的抗衰落性能明显优于VBLAST。