8×8半正交代数空时码的编译码方法

为了降低8×8的半正交代数空时(SAST)编码的译码复杂度,提出了一种新的适用于正交振幅调制(QAM)的8×8 SAST编码的编译码方法.该方法在发送端根据反馈信息将部分发送信号旋转适当的角度,实现了前半部分发送信号向量及后半部分发送信号向量的实部分量和虚部分量在传输过程中保持正交,从而其译码复杂度与调制阶数的平方成正比.仿真结果显示,该编码仅需反馈5 bit就极大地降低了译码复杂度.     

满速率、满分集空时分组码的研究

针对正交空时分组码(O-STBC)达不到满速率的情况,基于Tarokh的空时编码设计准则,提出了一种新的满速率准正交空时编码(Q-O-STBC)矩阵,再经过适当的调制星座旋转得到满分集Alamouti空时星座旋转(A-STCR)分组码.介绍了A-STCR编码的编码结构与译码方法,证明了该编码的有效性.对A-STCR编码的性能进行了Matlab仿真,并与其他空时分组码作了比较,证实了A-STCR分组码的性能优越型.     

一种新的线性译码的准正交空时分组码方案

传统的准正交空时分组码可以实现全速率传输,但是不能获得最大的发送分集增益,而且译码复杂度相对较高,这主要是由于检测矩阵中存在干扰项造成的.为了解决这个问题,本文提出了一种新的准正交空时分组方案,该方案通过利用Givens旋转运算,将检测矩阵变换为一个对角阵,消除其中的干扰项,使得接收端可以采用线性方法来译码,从而既提高了系统的分集增益,又降低了译码的复杂度.仿真实验也验证了所提方案的优越性.     

X信道中新的空时码传输方案

对于每个用户均配置两根天线的X信道,提出了一种新的空时码传输方案. 每个用户采用速率为2的空时分组码（R2-STBC）,通过合理地设计R2-STBC的发送方式和预编码,使接收端对接收信号进行线性处理后消除了多用户干扰. 与相同场景中已有的空时码传输方案相比,所提方案不但节省了反馈量,还提高了传输效率. 仿真结果显示,所提方案的可靠性显著优于相同场景中的已有方案.     

带有预编码的空时分组码设计

提出一种带有预编码的空时分组码设计方法,通过旋转信号星座图对原始L维信号向量a进行变换,并将得到的信号两两一组构成L/2个2×2信号矩阵,由两根天线依次发送出去,采用该方法可使空时分组码同时获得时间分集和空间分集.当接收端有m根接收天线时,预编码分组空时码在准静态衰落信道下获得的分集增益为Lm,是传统两天线分组空时编码系统的L/2倍.与网格空时码相比,预编码STBC在不损失性能的同时具有更低的编译码复杂度.     

一种低复杂度的4天线准正交空时分组码设计

为了在满足全速率满分集的条件下具有较低的译码复杂度,本文设计一种4天线准正交空时分组码编码。文中的编码设计是根据当分集积最大时,选取旋转角度对星座图进行旋转来使分集积最大,获得性能最佳。星座图旋转一方面增加了准正交空时分组码的分集增益,但同时也增加了解码复杂度,所以要采用对编码矩阵进行改进来降低解码复杂度。实验结果表明:这种编码设计可以获得译码复杂度最低的单符号解码,所以对编码矩阵进行改造,得到单符号解码无疑是降低解码复杂度的有效办法。     

MIMO系统中基于信道状态信息提高性能的改进算法

准正交空时分组码能够全速率传输信号,但由于降低了部分天线间发送信号的正交性,所以在分集增益性能上有所下降。针对这个问题,提出了一种发送天线选择方法,并将其应用到准正交空时分组码。该方法基于相位旋转空时分组码(R-QO-STBC),将准正交空时码序列映射到合适的发送天线,传输信号根据信道状态信息交错选择天线发送,接收端根据信道状态信息反馈能获得分集增益。分析了不同天线发送方案的性能。仿真结果显示:如果采用最小均方误差方法接收,本方案能获得近似理想的性能,与开环方案相比,本方案在分集增益上大约提高4~5 dB。     

准正交空时分组码的自适应设计

为了能在满足空时分组码完全分集的同时尽可能降低译码复杂度,提出了准正交空时分组码的自适应设计方案. 在准正交空时分组码的编码结构上添加自适应系数,根据当前信道状态信息计算自适应系数的具体数值. 设计的目的是保证传输的数据符号之间相互正交,彼此没有干扰,从而实现完全分集,并能采用复杂度低的单符号译码方法. 仿真结果表明,准正交空时分组码自适应方案的误码率性能要明显好于采用星座旋转的准正交空时分组码方案,只需要采用有限反馈的方法就能实现近似理想反馈的误码率性能.      

一种全速率的多天线中继STBC协作机制

为了使多天线中继在空时分组码协作发送过程中既可以实现全速率又能获得较高分集增益,提出了一种将中继间空时分组码协作与单个中继的多天线波束成形相结合的多天线中继空时分组码协作机制．中继采用正交频分复用传输,相同载波上的符号由不同中继通过空时分组码协作进行转发,同一中继内的天线间进行波束成形．此外,为了降低信道反馈开销,设计了一种适合多天线中继空时分组码协作机制的有限速率反馈机制．仿真结果表明: 文中所提多天线中继空时分组码协作机制在获得全速率的同时,用户端采用空时分组码译码算法就可同时获得由中继间空时分组码协作和中继内多天线波束成形带来的分集增益,且采用所提有限速率反馈机制可在损失较小系统性能的情况下显著降低信道反馈开销．     

4天线准正交空时分组码的设计与性能分析

分析了几种准正交空时分组码的结构及特点,提出两种新的4天线准正交分组码编码方案,增加了4天线准正交空时分组码的可用码字．在不增加译码复杂度的情况下,新的编码方案性能接近于TBH码和Jafarkhani码．比较了最大似然译码算法和QR分解译码算法．仿真结果表明,QR分解译码算法对新的准正交分组码具有较好的检测性能,译码复杂度降低．     

双向中继信道中Polar码与物理层网络编码的联合设计

为解决双向中继信道中采用低密度奇偶校验码LDPC(low density parity check code)或Turbo码的网络编码系统信道编码编译码算法及设备的复杂度太高这一问题,提出一种联合Polar编码与网络编码的中继转发策略.该策略利用无线通信中信号的叠加特性和Polar编码、网络编码的线性性质直接估计网络编码的码字,使得中继节点进行Polar译码的复杂度和信源节点之间的信息交换时间都比直接网络编码系统减少了50%.同时,由于基于信道极化理论的Polar码具有在离散无记忆信道BDMC(binary discrete memoryless channel)上达到信道容量及编译码算法简单等优点,使得所提方案不仅保证了系统的可靠性,而且更容易实现.仿真结果验证了该方案的有效性.     

高维度满速率的宏分集空时编码方案

为了适应宏分集传输中高天线数的要求,提出一种高维度满速率的空时编码方案. 这种高维度编码可以达到满速率传输,且其最大似然译码复杂度可控,只需对(发射天线数/2)个实数符号联合最大似然译码. 对该编码的等效信道相关矩阵进行分析后得出结论：等效信道右奇异矩阵为常数矩阵. 提出一种具有单符号线性译码复杂度的无反馈要求的预处理传输机制,使译码复杂度大大降低. 仿真结果表明,相比于最小译码复杂度编码以及其他宏分集传输方案,如循环延迟分集,高维度满速率编码方案的性能有一定提升.     

一种低复杂度的酉空时编译码方案

提出了四副发射天线时的酉空时编码新方案,通过合并单位阵和空时分组编码矩阵,将接收端的最大似然译码简化为最大欧氏距离译码,从而大大降低了译码复杂度;根据瑞利衰落下的接收信噪比,推导出了信道容量下界．分析和仿真结果表明,该方案能够保证满分集增益,在误码性能接近最大似然译码的同时,译码时复数运算次数降低了85.6％,且信道容量下界与理论推导相一致．     

空时比特交织编码调制系统中的低复杂度检测算法

提出了一种适用于空时比特交织编码调制系统的低复杂度迭代检测算法,利用交织器的随机特性和中心极限定理,将各天线发送信号在接收端的叠加近似为高斯分布的随机变量,避免了矩阵求逆运算,从而可适用于任意根接收天线的情况．在此基础上,利用序列译码原理搜索所有可能的信号向量,计算各天线发送信号的估计值,并利用该估计值计算每个比特的外信息,完成迭代译码．与现有算法相比,新算法可在不损失性能的前提下降低计算复杂度．     

多中继协同的差分宽带通信方法

在宽带通信环境中提出一种多中继协同的差分传输方法. 该方法采用差分酉调制、放大转发（AF）及最大比合并技术,以可解耦的方式在空间域和频率域上获得了完全的协同分集和频率分集增益. 相对于差分协同空频分组编码,降低了编解码复杂度,便于调整系统获得的分集增益,而且在中继个数和分组长度相同的情况下还能获得更高的协同分集和频率分集增益. 仿真实验结果与理论分析具有很好的吻合性.     

比特交织编码的MultiQAM调制与迭代译码系统

为降低旋转矩阵实现信号空间分集(SSD)的比特交织编码调制(BICM)和迭代译码(ID)系统(BICM-ID-SSD)的解调译码复杂度,将同样能够获得满信号空间分集增益的MultiQAM调制应用于BICM系统,提出BIC-Mul-tiQAM-ID系统结构,并采用最大后验概率解调算法结合软输入软输出译码器进行迭代解调译码。仿真结果表明,经过6次迭代,此系统性能与原有的采用比特交织编码、MultiQAM调制和最大似然解调以及软判决维特比译码(VD)的BIC-MultiQAM-VD系统相比,在调制阶数和分集维数组合分别为(42,)和(2,4)的情况下误比特率性能约改进1.8 dB。     

基于因子图的SCMA和LDPC联合检测和译码

稀疏码分多址（SCMA）和低密度奇偶校验码（LDPC）是未来移动通信系统中重要的多用户接入和信道编码备选方案。针对SCMA多用户检测性能不理想的问题,该文提出了基于因子图的SCMA和LDPC联合检测和译码方案（JDD）,利用LDPC译码的外信息辅助SCMA的多用户检测,仿真结果表明,JDD方案能够获得显著的SCMA检测和LDPC译码性能增益,并使得译码性能逼近理想的单用户传输系统。为了实现算法性能与复杂度之间的折中,该文还提出了基于Jacobi对数近似和消息阻尼（Damping）技术的低复杂度联合检测和译码方案（RC-JDD）,仿真和复杂度分析结果表明RC-JDD方案能够在保证译码性能的同时显著降低算法复杂度。