波束空时分组编码的ICA盲检测方案

理论研究已经证明,结合波束形成和空时分组编码的混合系统与传统的单纯使用波束发射或空时编码的方案相比具有很大的性能提高;传统的译码方案是借助接收端的信道估计来实现的,它需要知道准确的信道状态信息(CSI)。但如果信道估计不易实现,则系统性能将受很大影响。独立分量分析(ICA)作为一种经典的盲信号分离技术可以在不进行信道估计的情况下对发射信号实现有效检测。本文针对接收端的信号结构提出了一种基于ICA的正交检测方案;并通过仿真将新方案与传统方案进行了性能比较。仿真结果表明,新方案具有较好的系统适应性和误码率特性。     

波束空时分组码系统中一种基于ICA的正交检测方案

结合波束形成和空时分组编码的混合系统与传统的单波束发射以及单空时编码发射分集方案相比可以大大提高链路性能;传统的译码方案通常以接收端能够获取精确的信道状态信息为前提;但是对于某些特定的通信环境,这种前提条件通常很难满足.独立分量分析(ICA)技术可以在不进行信道估计的情况下对发射信号实现有效检测.本文针对接收端的信号结构提出了一种基于ICA的正交检测方案;并通过仿真将新方案与传统方案进行了性能比较,仿真结果表明,新方案具有较好的系统适应性和误码率特性.     

空时分组码通信中的一类ICA盲检测方案

空时分组码（STBC）通过使用发射分集策略和空时编码方案可以明显改善系统性能。然而，其接收端必须获得准确的信道状态信息（CSI）才能进行有效的信号检测。而对于复杂的无线通信环境，这种前提条件有时却难以得到满足。独立分量分析（ICA）是一种将一个复杂的数据集合分解为多个独立子集的盲源分离（BSS）技术。通常情况下，即使没有空间信道的任何信息，ICA也可以仅凭接收信号恢复出发射信号。提出了一种利用ICA技术的STBC盲信号检测方案，在建立了适用于ICA的特定通信系统模型后，几种典型的ICA算法被用来进行性能比较。理论分析表明，ICA盲接收技术的应用可以在一定程度上替代基于信道估计的传统方法，增强系统对信道估计错误的顽健性。仿真实验结合了具体的STBC系统，比较了基于ICA的不同方案的性能，并讨论了最优的信号检测方案。     

基于高阶累积量的正交空时分组码盲识别

针对多输入多输出(Multiple-Input-Multiple-Output,MIMO)系统中的空时码盲识别问题,提出一种基于高阶累积量的正交空时分组码(Orthogonal Space-Time Block Code,OSTBC)盲识别方法.推导给出了接收信号的两种高阶累积量公式,该高阶累积量包含发射信号信息,由此提出识别OSTBC信号的两个特征参数;利用MIMO信道估计得到空间信道矩阵,并提出了两种特征参数的估计方法;最后,利用最小距离准则实现对OSTBC信号的分类识别.仿真结果表明:所提出方法的正确识别率高于已有的识别方法,具有良好的识别性能.     

正交空时分组编码系统的信号检测技术

正交空时分担编码（OSTBC）技术可以提高信道容量和误码性能,准静态平坦衰落信道和时变平坦衰落信道下正交空时分组编码率的信号检测技术得到广泛研究。利用正交频分复用技术（OFDM）,研究了时变多径衰落信道下OSTBC-OFDM的信号检测方法,提出了一种能够有效利用无线信道的多径传播效应的发射天线数目等于4的OSTBC信号检测算法,仿真结果表明,发射天线书等于4,接收天线数等于2时,与已有信号检测算法相比,提出的算法有4.5dB性能增益。     

一种基于高阶累积量的正交空时分组码盲识别方法

针对全盲条件下正交空时分组码(OSTBC)的正交性识别问题,提出一种基于高阶累积量的OSTBC识别方法.通过对接收信号白化,在不需要信道估计的情况下,消除信道对识别结果的干扰,既减少了算法复杂度,又提高了低信噪比条件下OSTBC的识别概率;考虑实际系统中噪声对识别结果的影响,利用高阶累积量(阶数大于2)的去噪声特性,消除噪声对于STBC正交特性识别的影响;分析了两种四阶累积量的OSTBC识别特性,选取了适用于OSTBC识别的四阶累积量作为特征参数.仿真结果表明,所提出方法对于OSTBC识别问题区分性能较好.     

基于CSK调制的可见光通信系统的盲检测算法研究

基于IEEE 802.15.7标准中色移键控(CSK)调制通信系统的检测方案,利用CSK调制的特性,提出了一种新的盲检测算法。该盲检测算法,利用CSK调制信号的性质在没有信道信息的情况下也可以对CSK信号进行解调,省略了信道估计模块,简化了系统。仿真发现,这种盲检测算法具有较好的误码率性能。     

基于独立分量分析的多天线空时盲接收方案

将独立分量分析(ICA)技术应用于无线通信环境中,通过分析空时分组码(STBC)和垂直-贝尔实验室分层空时(V-BLAST)的本质结构,建立了多种适用于ICA的特定通信系统模型,并以此实现了对发射信号的盲检测,从而代替了基于信道估计的传统接收方法.理论分析表明,ICA盲接收技术的应用可以有效提高系统对信道估计错误的顽健性和系统设计的灵活性.仿真结果验证了所提方案的有效性,并对算法实现的复杂度和收敛特性进行了分析.     

OFDM-MIMO系统中发射分集和信道估计技术研究

文章研究了OFDM-MIMO系统中的循环延迟分集（CDD）,以及基于Alamouti的空时分组编码（STBC）与空频分组编码（SFBC）,针对发射分集方案所必须知道的信道信息,对两种信道估计方法,即最小二乘（LS）＋线性插值与最小均方误差（MMSE）插值进行了研究。通过链路仿真还给出了以上分集方案在不同信道条件下的性能曲线,此外,对两种信道估计方法的误帧率做了统计。结果表明,CDD结合信道编译码可获得分集增益,有效对抗无线信道的衰落性。STBC,SFBC在不需要外码的情况下便可获得较大分集增益,且分别适用于频率选择性衰落与时间选择性衰落信道。而MMSE估计可以获得较为理想的误帧率,为分集方案提供较准确的信道参数以提高系统的可靠性。     

一种未知信道下的发射分集差分检测新方法

本文提出一种收发端均不知道信道状态信息情况下发射分集差分检测新方法。该方法将发射天线分组,对每组进行独立的差分空时分组编码以降低编码复杂度,并对每组天线信号进行正交扩频,以便接收端分离各组天线信号实现解码。这种方法不仅编译码简单、编码速率高,而且仍然保持了差分空时分组码的发射端和接收端不需要知道状态信息的优点,同时由于引入了正交的扩频码,系统可获得扩频增益。     

OPTIMAL ANTENNA SUBSET SELECTION AND BLIND DETECTION APPROACH APPLIED TO ORTHOGONAL SPACE-TIME BLOCK CODING

An approach combining optimal antenna subset selection with blind detection scheme for Orthogonal Space-Time Block Coding （OSTBC） is proposed in this paper. The optimal antenna subset selection is taken into account at transmitter and/or receiver sides, which chooses the optimal antennas to increase the diversity order of OSTBC and improve further its performance. In order to enhance the robustness of the detection used in the conventional OSTBC scheme, a blind detection scheme based on Independent Component Analysis （ICA） is exploited which can directly extract transmitted signals without channel estimation. Performance analysis shows that the proposed approach can achieve the full diversity and the flexibility of system design by using the antenna selection and the ICA based blind detection schemes.     

基于独立分量分析的实正交空时分组码盲识别

提出一种基于独立分量分析的正交空时分组码(OSTBC)盲识别方法。首先给出了接收信号模型,利用独立分量分析得到含有编码矩阵的虚拟信道矩阵,然后利用编码矩阵特性,证明得到正交空时分组码的虚拟信道矩阵的相关矩阵为对角矩阵;最后提出用于正交空时分组码识别的2个特征参数:稀疏度和方差。仿真结果表明,所提出方法能够较好地识别正交空时分组码。     

一种正交空时分组码盲识别方法

由于正交空时分组码(OSTBC)编码矩阵具有正交特性,可得正交空时分组码的虚拟信道矩阵的相关矩阵为对角矩阵。根据此原理,文中提出相关矩阵的非主对角元素能量与主对角元素能量之比的特征参数和基于此特征参数的正交空时分组码识别方法;同时利用最小描述长度(MDL)准则估计出信号子空间维数,即每组发射信号所含符号数。仿真结果表明,在不同发射天线数和接收天线数下,所提出的识别方法都具有较好的识别性能;符号数的估计性能与正确识别概率具有相同的变化规律。     

高速铁路无线通信中基于正交空时码的格型正交重构算法

分析了基于正交空时码的开环和闭环MIMO系统,并着重研究了高铁场景下速度对正交空时码的影响：高速移动导致的快时变信道将会破环正交空时码的正交结构,降低由此获得的分集增益,从而引起了误码率性能的降低。提出了格型正交重构算法,通过givens变换对正交空时码进行码内正交重构;算法在恢复码内正交性的同时,也改变了发射端波束成形方向。因此,在高速移动场景下,所提算法使发射端获得了波束成形的阵列增益以及与用户静止时相同的分集增益。从系统性能仿真中看出,所提算法提升了高铁场景下基于正交空时码MIMO系统的误码性能。     

基于粒子滤波的Turbo盲均衡

粒子滤波是一种基于贝叶斯估计的算法,在信道盲辨识和盲均衡问题上具有快收敛、抗深衰信道等优势。Turbo盲均衡在低信噪比条件下有较好的误码性能。为了在深衰信道下使通信具有良好的误码性能,对粒子滤波盲均衡算法进行改进,改进算法的重要性采样函数利用了粒子的先验信息,得到一种软输入软输出的粒子滤波盲均衡算法。依据Turbo盲均衡的框架结构实现了一种基于粒子滤波的Turbo盲均衡算法,该算法利用信道编码带来的编码增益,提高了均衡和信道辨识的性能。仿真结果表明相比粒子滤波盲均衡算法本文提出算法的误码率性能提高1dB左右,误帧率性能则提高了3dB以上,经分析可知在信道系数估计较为准确的条件下,系统数据帧几乎没有误码。      

Conventional and modified TAS/OSTBC schemes in dual‐hop fixed‐gain amplify‐and‐forward relaying systems with imperfect feedback

Modified transmit antenna selection (TAS)/orthogonal space‐time block coding (OSTBC) (M‐TAS/OSTBC) schemes have been shown to achieve superior error performance together with a reduced‐rate feedback channel in the presence of feedback errors (FEs) when compared with the conventional TAS/OSTBC (C‐TAS/OSTBC) schemes. This paper focuses on the bringing of fixed‐gain amplify‐and‐forward (FGAF) relaying schemes that employ M‐TAS/OSTBC schemes at both hops that provides reduced feedback‐rate and robust error performance in the presence of erroneous‐feedback channels. The exact expressions of the outage and error probabilities for both dual‐hop FGAF relaying schemes in Nakagami‐m fading channels have been derived and validated via Monte Carlo simulations. Additionally, with the help of high signal‐to‐noise ratio (SNR) (i.e., asymptotic) approaches and some analytical approximations, the asymptotic diversity order analysis has been carried out. Besides, by providing a simulation‐based examination on the inclusion of power allocation within the modified scheme, the additional advantages on the performance have been exhibited. The extensive investigation and comparisons to the conventional schemes have shown that M‐TAS/OSTBC schemes employed at each transmission link provide full diversity order and considerable error performance as the C‐TAS/OSTBC scheme in ideal feedback cases and also achieve more robust error performance in the presence of FEs. Thus, by using M‐TAS/OSTBC schemes, the overall performances of the dual‐hop FGAF relaying schemes have been enhanced, which would result in reductions on the average SNR requirements to achieve a specified error rate constraint. Copyright © 2015 John Wiley & Sons, Ltd.     

MIMO系统中空时分组编码仿真实现

空时分组码是一种结合信道编码和分集技术的新型的编码和信号处理方法。它可以不需增加带宽,大幅度的提高无线通信系统的信息容量和传输速率,从而提供远高于传统单天线系统的频带利用率。采用广义平稳非相关散射下的多径时变瑞利信道模型,对多输入多输出（MIMO）系统中空时分组编码进行了仿真研究。仿真结果表明：MIMO系统中正交空时分组编码在误码率性能上优于Alamouti编码。