一种新的准正交空时分组码的设计

根据正交设计理论,当发送天线数大于2时,不存在可以获得完全分集增益和全速率的复正交空时分组码.对空时分组码采用准正交设计,能够保证数据以全速率传输,但是会使其误码性能降低.文章在对准正交空时分组码(QOSTBC)结构研究的基础上,提出了一种全速率的四发射天线准正交空时分组码,并给出了基于最大似然译码方法.仿真结果表明,文章方案与已有典型的Jafarkhani准正交空时分组码相比,在高信噪比时有更好的误码性能.     

闭环模式的线性空时分组码

介绍了正交空时分组码的模型,自干扰,性能;并由此提出了一种高速率准正交空时分组码的闭环模式,保证MIMO系统获得较高的速率,同时减少由于正交性减弱而引起的性能下降.其中反馈的方法就是根据发射端能够获得部分信道状态信息而提出的,这种自适应模式的性能在瑞利衰落信道下通过仿真得到了验证.     

准正交空时分组码性能仿真与分析

本文分析了传统的JafarkhaniQOSTBC（准正交空时分组码）和基于星座旋转的JafarkhaniQOSTBC的编、译码方案,并仿真了不同条件下OSTBC（正交空时分组码）、传统QOSTBC和基于星座旋转的QOSTBC的性能。仿真结果表明,在不增加译码复杂度的情况下,基于星座旋转的QOSTBC能够获得比传统QOSTBC更好的性能。     

基于随机旋转的准正交空时分组码研究

为了提高准正交空时分组码的性能,该文提出基于随机旋转的准正交空时分组码(Random-rotation QO-STBC)的发射分集方法。这种方法对每个输入信息符号序列进行随机旋转,使准正交空时分组码的符号间干扰(ISI)随机化。仿真结果表明,在41 MIMO QPSK调制系统中,采用最大似然检测方法,当误码率为10-5时,新的发射方案比传统的两种准正交空时分组码误码性能有约4dB的增益;当误码率低于10-4时,RR-J码相比于ST-LCP码,仍表现出0.51dB增益;当SNR高于16dB时,RR-J与CFR具有几乎相同的误码性能。文章讨论了实际系统中随机旋转矩阵数受限情况下性能的损失,仿真结果显示当可用随机旋转矩阵数大于16时,对系统性能的影响可以忽略。     

一种提高空时分组码低信噪比性能的方法

通过对空时分组码（Space-Time Block Code，STBC）在低信噪比时的成对差错概率（Pairwise Error Probability，PEP）的分析，提出了一种针对全分集准正交空时分组码（Quasi-Orthogonal Space-Time Block Code，QOSTBC）低信噪比性能的改进方法。该方法是利用分组码的码字差别矩阵的最大特征值所对应的特征向量，来提高空时分组码的性能。本文用严格的数学推导证明了该方法，并通过了仿真验证。     

旋转星座下匙孔信道的四元素准正交空时分组码研究

提出了一种基于匙孔信道的旋转四元素准正交空时分组码(QQOSTBC-CR,Constellation Rotation Quaternion Quasi-Orthogonal Space Time Block Code),该码可以通过极化天线进行发射和接收,设计出发射天线数为8的QOSTPBC-CR,并对N＝8的情况进行成对译码,最后与匙孔信道下传统旋转准正交空时分组码(QOSTBC CR,Constellation Rotation Quasi Orthogonal Space Time Block Code)、准正交空时分组码(QOSTBC,Quasi Orthogonal Space Time Block Code)以及瑞利信道下QQOSTBC-CR进行了仿真比较.结果表明:对4个发射天线的情况,当BER＝10(-3)时,BPSK和QPSK调制下本文所提QQOSTBC-CR分别比QOSTBC-CR有4.5dB和7dB的增益,分别比瑞利信道下QQOSTBC-CR有-4dB和-3dB的增益.     

四天线准正交空时分组码的设计和性能分析

本文提出了一种新的四天线准正交空时分组码的通用设计方法.与Jafarkhani提出的设计方法相比,本方法大大增加了四天线准正交空时分组码的可用码字.在此基础上,对准正交空时分组码进行了性能分析.仿真结果表明,本文提出的准正交空时分组码与Jafarkhani提出的准正交空时分组码具有相似的误码率,并且有些码字的误码率优于Jafarkhani提出的码字的误码率.     

基于广义ABBA空时分组码的OFDM系统

采用准正交设计的空时分组码虽然可以达到速率为1,但是牺牲了部分分级增益。广义ABBA（GABBA,Generalized ABBA）空时分组码提出了一种改进型块状迭代准正交分组空时码（QOSTBC,Quasi-orthogonal Space-time Code）编码方式。此编码方式能提供全分集增益,并且满速率传输。克服原有正交分组空时码（OSTBC,Orthogonal Space-time Block Codes）在多天线（天线数大于2）、复信号时不能实现全速率传送的缺点。OFDM调制技术是抗多径效应的有效手段之一,两者相结合的MIMO-OFDM系统很好利用了时间、空间和频率三种分集,使系统达到很高的传输效率和频谱利用率。     

适于匙孔信道的准正交极化空时分组码及性能分析

构建了一种适于匙孔信道的满码率极化准正交空时分组码以改善其误比特率性能,采用快速最大似然译码算法进行译码,并与匙孔信道的传统准正交空时分组码、单中继瑞利信道和单中继匙孔信道的极化准正交空时分组码分别进行误比特率的仿真和比较.结果表明:在相同SNR条件下,本文构建的分组码比传统准正交分组码具有更低的误比特率;与两种单中继极化准正交空时分组码相比,在SNR较高情况下本文分组码具有更好的性能.     

准正交空时分组码系统的一种盲信道估计方法

空时分组码(STBC)系统的经典信道盲估计方法,如子空间法(SS)等,都是基于接收端样本自相关矩阵的特征值分解(EVD)或奇异值分解(SVD)来实现信道估计的,而基于QR分解的信道盲估计方法是一种性能优良的新算法.文中将该算法应用到准正交空时分组码系统的信道估计中,结合准正交空时分组码的特性提出了一种新的信道盲估计算法.与以上经典的信道盲估计算法相比,文中提出的算法的计算量大为降低.同时Monte-Carlo仿真表明,当信噪比较低时,该算法比子空间法有更好的性能.     

Improving BER performance of virtual QOSTBC

In this paper, we propose a new solution for improving BER performance of virtual quasi orthogonal space-time block coding (QOSTBC). The proposed solution is compared with virtual QOSTBC and virtual orthogonal space-time block coding (OSTBC). One of the main disadvantages of virtual OSTBC is its code rate, while on the other side code rate of QOSTBC equals 1, but with BER performance degradation as a consequence. The scheme proposed here provides improved BER performance in comparison with QOSTBC, and has preserved code rate of 1. The considered schemes are used for creating virtual 4 × 1 multiple input-single output channel. These schemes include one base station, one relay station, both equipped with two antennas, and one mobile station with a single antenna.     

一种新的准正交空时分组码的编码研究

准正交空时分组码可以牺牲一定的分集增益和解码的简单性,来避免当天线数目大于2时正交空时分组码码率下降的缺点。基于准正交空时编码的优点,为了进一步提升性能,提出一种新的4天线准正交空时分组码,并与RS码进行级联编码。仿真表明这种新的编码方法可以保证在复杂度不是很高的前提下,相比Jafarkhani码、TBH码和该广义复正交码具有更低的误码率。     

一种基于混合星座编码的全速率全分集准正交空时分组码

准正交空时分组码对发射天线数大于2的复信号能够实现全速率的发射,它在低信噪比的情况下有比较好的性能,但是由于准正交空时分组码不是全发射分集的,因而在高信噪比时性能并不优越。为了改善准正交空时分组码在高信噪比时的性能,本文采用对准正交空时分组码进行混合星座编码的形式来提高准正交空时分组码的分集度。仿真及计算结果显示,采用混合星座编码能在少量频带利用率损失的情况下大幅提高准正交空时分组码的性能。     

A Rate-1 Space-Time Diversity Method for Rotated 4-QAM Constellations

We propose a rate-1 space-time transmit diversity technique. We obtained second-order diversity by transmitting the real and imaginary parts of the symbols from two antennas. With four transmit antennas, we can add Alamouti coding to reach fourth-order transmit diversity. There is no need to detect symbols jointly in either of these applications. It is possible to use both Alamouti coding and Hadamard spreading diversity with the proposed method, thereby obtaining eighth-order (or even higher) transmit diversity. However, joint detection of the symbols is again required at this point. The proposed technique is a suitable space-frequency coding method for OFDM systems. We used computer simulations to compare our technique with the Alamouti coding, quasi-orthogonal space-time block coding (QOSTBC), and orthogonal space–time block coding (OSTBC) methods. We also compared its performance to that of Hadamard spreading diversity. Alamouti coding performs better than the proposed technique at the second order of transmit diversity, but is also limited to that order. The proposed technique performs better than OSTBC at the same order of the transmit diversity. QOSTBC performs slightly better than the proposed technique at the same order of transmit diversity. However, when all methods have the same detection complexity, the proposed technique performs better than both QOSTBC and Hadamard spreading diversity.     

基于准正交空时分组编码的空间激光通信

准正交空时分组编码(QOSTBC)是一种正交空时编码的变换编码结构,将时间分集和空间分集相结合,具有高效的分集利用率和编码效率。QOSTBC是解决大气湍流对光通信影响的有效手段之一。在研究了大气信道特性的基础上,提出一种基于QOSTBC结构和空间分集光通信系统的信道模型;介绍了QOSTBC原理,分析了系统的信道容量和误码率(BER);利用蒙特卡罗仿真比较了采用空时分集编码与未使用分集编码系统的容量及BER的情况。结果表明,使用QOSTBC系统的信道容量随发射天线数增加而递增,误码性能得到有效改善。QOSTBC与Alamouti编码系统相比系统信噪比节省约9dB,说明该系统具有编码所提供的良好信道容量和误码性能,能够有效地抑制大气湍流对光通信所产生的光强起伏影响。     

An Improved Full Rate Full Diversity QOSTBC with Linear Decoding in MIMO Systems

In this letter, we propose an improved Quasi-orthogonal space-time block code (QOSTBC) with full rate, full diversity, linear decoding and better peak-to-average power ratio (PAPR). Constellation rotation is used to the input symbol vector to ensure full diversity, and then the information symbol vector is interleaved in coordinates and pre-grouped by using a Given rotation matrix. The performance is evaluated by numerical experiments. The PAPR of our proposed QOSTBC is lower than that of CI-QOSTBC in Khan and Rajan (IEEE Trans Inf Theory 52(5):2062–2091, 2006). Meanwhile, the Bit-error-rate versus Signal-to-noise-ratio of our proposed QOSTBC is better than those of OSTBC (Tarokh et al. in IEEE Trans Inf Theory 45(5):1456–1467, 1999) QOSTBC (Jafarkhani in IEEE Trans Wirel Commun 49(1):1–4, 2001), G-QOSTBC (Park et al. in IEEE Commun Lett 12(12):868–870, 2008), slightly better that of the CI-QOSTBC, and as same as that of the recently proposed Minimum Decoding Complexity QOSTBCs (MDC-QOSTBC) in Yuen et al.(IEEE Trans Wirel Commun 4(5):2089–2098, 2005), Wang and Xia (IEEE Trans Inf Theory 55(3):1104–1130, 2009). Compared with MDC-QOSTBC, the proposed QOSTBC has simpler code construct and lower decoding complexity.     

一种空时分组码在频率选择性信道下的半盲递推解码

该文针对频率选择性信道下的Alamouti空时分组码,提出了一种在接收端未知信道信息的情况下的半盲的递推解码方法。该方法基于子空间方法,利用少量的导频符号和空时分组码的结构,递推地同时完成信道均衡和解码,直接解得信息符号。与已有的按块批处理的盲解码方法相比,递推方法因为在递推过程中利用已经判得的过去的信息符号,能够方便地进行性能与运算量的折衷。仿真结果验证了方法的有效性。