旋转星座准正交空时分组码的改进性研究

当发射天线数大于2时,复信号空时分组码不能实现满速率编码,可以通过星座旋转来设计发送矩阵,使系统同时获得满分集增益和最大的编码速率。通过对传统的旋转星座准正交空时分组码加以改进,使每根天线在不同时隙发射的信号属于不同星座,在保证满分集和最大的编码速率的同时,减小了码间干扰,更有利于译码器译码,提高了系统性能。     

一种新的准正交空时分组码设计

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。本文根据矩阵正交理论提出了一种新的全速率准正交空时分组码并给出了一种基于QR分解的最大似然译码方法。仿真结果表明,本文方案与已有典型的准正交空时分组码相比,具有更好的误码性能。     

一种新的准正交空时分组码设计方法*

自Jafarkhani提出非正交空时分组码以来,其构造方法一直是研究热点之一。构造了一种发射天线为4的准正交空时分组码,为了改善该分组码性能,对输入信号进行了旋转预处理,得到旋转后的准正交空时分组码;系统的接收端采用最大似然译码方法。数值仿真显示,没有预处理的准正交空时分组码的误码率与已提出的准正交空时分组码相当。然而,经旋转后的空时分组码的误比特率至少有2 dB改善。     

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。     

一种优化的准正交空时分组码预编码方法

基于准正交空时分组码的时域均衡技术提出一种新的块预编码方法。该方法将平坦衰落信道符号编码扩展到时域上数据块编码,构造了一种嵌入式准正交结构,从而简化了接收端信号处理,降低了复杂度。同时,对准正交空时分组码部分解耦和全解耦两种方式进行了比较,蒙特卡罗仿真结果证明了该方法的优势。     

基于传输信道状态信息的四发射天线空时分组码

空时分组码是一种可在瑞利衰落信道中使用多天线传输信息的新方法。该文研究了一种在发射端已知信道状态信息条件下的四个发射天线、全分集、全速率编码方案。此方案利用了传输重量,可得到正交空时编码,且在接收端使用最大比例组合得到各输出支路的极小距离判决译码,它能取得与最大似然译码同样的性能,且译码复杂度大为降低。     

基于传输信道状态信息的四发射天线空时分组码

空时分组码是一种可在瑞利衰落信道中使用多天线传输信息的新方法.该文研究了一种在发射端已知信道状态信息条件下的四个发射天线、全分集、全速率编码方案.此方案利用了传输重量,可得到正交空时编码,且在接收端使用最大比例组合得到各输出支路的极小距离判决译码,它能取得与最大似然译码同样的性能,且译码复杂度大为降低.     

基于坐标间交织正交设计的空时分组码方案

依据空时分组码的复正交设计理论的推广,推导了基于坐标间交织正交设计（CIOD）的空时分组码设计方法,并根据Alamouti正交接收原理,对接收信号依次经过矢量正交变换、矢量虚部交换和矢量加权旋转处理,进行解调运算。最后在准静态平坦Rayleigh衰落信道中,对802.16d/e中使用的4发射天线基于CIOD的发射分集配置方案A进行了性能仿真,结果表明这些码具有较低的译码复杂性,与基于复数正交设计的空时分组码的译码复杂度相当,但性能要好。     

TPC-STBC编码的多天线OFDM系统性能研究

设计空时分组码（STBC）只是获得了满分集增益，但未考虑编码增益，因此空时分组码必须和能够提供大量编码增益的外码级联.Turbo乘积码（TPC）是一种高效的编码方式，与Turbo码相比译码延时低，不具有错误平层.本文采用极具纠错性能的Turbo乘积码与空时分组码级联，构成编码的多天线OFDM系统以提高无线通信系统的可靠性，并最后对系统进行了性能仿真.     

正交空时分组码在瑞利衰落信道下的性能分析

基于典型的多输入—多输出无线通信系统,推导了在瑞利衰落信道下正交空时分组码的瞬时接收信噪比和抗噪声性能的一般表达式,并在MATLAB环境中对不同发送天线、接收天线、调制方式、传输速率下正交空时分组码的误码率性能进行了仿真与结果比较分析,得出误码率性能与分集增益、编码速率、比特传输率和调制方式存在内部关联。     

多天线下结合BLAST与STBC算法的HARQ模型研究

提出多天线阵列中基于BLAST和STBC结合的HARQ算法.通过基于不同的空时码发射矩阵,推荐的算法可以分为基于正交发射矩阵的BLAST和STBC结合的HARQ算法以及基于准正交发射矩阵的BLAST和STBC结合的HARQ算法.推荐的算法不是如参照的算法BLAST HARQ那样简单重传同样的信号,而是传输发射矩阵的下一行并联合进行空时码最大似然解码,这样推荐的算法可以获得空时码的分集增益,而在信道条件好和信噪比高时,由于没有重传的发生而可以获得BLAST的复用增益.特别是本算法可以适用于所有接收天线数大干等于发射天线数的多天线阵列中,有很强的实用性.本算法结合了BLAST和STBC以及HARQ的优势,是一个既能够提高系统传输速率也能够提高系统抗干扰性能的HARQ方案.     

多天线阵列中基于矩阵求逆的BLAST和准正交STBC结合的HARQ算法研究

提出了多天线阵列中基于BLAST和准正交STBC结合的HARQ算法,并采用低复杂度的矩阵求逆方法进行解码。推荐的算法不是如传统的ARQ算法那样重传同样的信号,而是将数据组成准正交空时码发射矩阵,重传的时候传输发射矩阵的下一行,并和以前传输数据联合进行空时码解码。所以椎荐的算法可以额外获得空时码的分集增益,而在信道条件好和信噪比高时,由于没有重传的发生而可以获得BLAST的复用增益。对于部分发射矩阵联合空时码解码,本文提出了采用矩阵求逆的解码算法。仿真表明该算法和最大似然算法的性能相近而复杂度下降很多。本算法结合了BLAST和STBC以及HARQ的优势并采用了低复杂度的矩阵求逆算法,是一个既能够提高系统传输速率也能够提高系统抗干扰性能的HARQ方案。特别是本算法在所有接收天线数大于等于发射天线数的多天线阵列中有很强的实用性。     

基于四元数的全速率满发射分集正交空时分组码

介绍了一种改进的4×4全速率满发射分集的正交空时分组码(Modified O-STBC)方法,其中的编码矩阵由4个2×2的Almouti编码矩阵构成,而每个Almouti编码矩阵可以看作是由一个四元数构成的,其可以表示三维空间R3中向量的旋转。对于QPSK和8PSK调制来说,调制信号的取值来自于二十面体群中的元素。该MO-STBC码在发射端可以实现全速率满发射分集,而没有引起调制星座点的增加。利用四元数的结构,接收端使用了一种计算复杂度较低的译码方法,而性能接近最大似然译码。     

Performance of multiuser CDMA system with space-time block coding in MIMO Rayleigh fading channels

In this paper, by introducing orthogonal space-time coding scheme, the multiuser CDMA systems with different space time codes are given, and corresponding system performance is investigated over Rayleigh fading channel. A low-complexity multiuser receiver scheme is developed for space-time coded CDMA systems. The scheme can make full use of the complex orthogonality of space-time coding to simplify the high decoding complexity of the existing scheme. Compared to the existing scheme with exponential decoding complexity, it has linear decoding complexity. Based on the performance analysis and mathematical calculation, average bit error rate (BER) of the system is derived in detail, and tight closed-form approximation expressions of BER are attained. Simulation results on average BER are in agreement with the theory analysis. The results show that the proposed scheme can achieve almost the same performance as the existing scheme. Moreover, on the condition of same system throughput and concatenation of channel code, the given full-rate space-time coded CDMA system has lower BER than the full-diversity space-time coded CDMA systems.     

Space–time trellis codes for MSK

Minimum shift keying (MSK) is a power/bandwidth efficient continuous phase modulation technique with constant envelope and, hence, is attractive for use in wireless systems employing inexpensive nonlinear power amplifiers. Space–time coding provide high transmission rates, diversity and coding gains. In this paper, by combining these two techniques, full-rate full-diversity space–time trellis codes for MSK employing two and three transmit antennas are proposed for quasi-static Rayleigh fading channels. Their frame error rate performances are evaluated by computer simulations when one and four receive antennas are used and it is shown that the proposed codes have good error performance.     

STBC系统在非同分布Nakagami信道下的一种快速性能评估算法

针对非同分布的Nakagami信道,基于矩生成函数MGF(Moment Generation Function)的分析方法,提出正交空时分组码系统STBC(Space-Time Block Coding)的一种快速性能评估算法,不需要涉及超几何函数积分运算,可在中高信噪比时,快速准确地估计STBC系统的符号错误概率性能。在平坦瑞利衰落信道下的计算机仿真表明,该算法与已有的STBC系统的近似估计算法相比,具有较优的性能。     

Outage analysis of interference-limited systems using STBC with co-channel MIMO interferers

The performance of Space-Time Block Coding (STBC) with co-channel MIMO interference is investigated. For an interference-limited environment, the closed-formexpressions for the probability density functions of the signalto-interference ratio are derived and applied to analyze the outage probability with three typical types of co-channel MIMO interferers: STBC, open-loop spatial multiplexing and closed-loop spatial multiplexing. Both theoretical analyses and simulation results show that the performance of STBC is independent of the MIMO modes used in the interfering links.     

采用不同STBC分集模式的OFDM系统性能分析

由于空时编码技术和OFDM技术各自的特点，两者能很好地结合在一起，而影响空时编码获得最大分集增益的主要因素是系统的发射、接收天线数目和多径数目。该文详细分析了采用空时分组编码的OFDM系统的模型，通过改变发射分集和接收分集来仿真不同传输环境下OFDM系统的性能，并对不同分集模式性能进行对比分析，仿真结果表明，多普勒频移对系统性能有较大影响，增加发射天线个数能有效克服系统错误平台效应，接收端采用分集技术比发射端增加天线个数能更有效提高系统性能。在进行空时分组编码设计时，可以首先考虑增加接收天线数目以改善系统性能。     

Space–Time Block Coding for Channels with Intersymbol Interference

Stoica, P., and Lindskog, E., Space–Time Block Coding for Channels with Intersymbol Interference, Digital Signal Processing12 (2002) 616–627The downlink of many wireless communication systems can be a MISO channel. An important problem for a MISO channel is how to code across space and time to obtain the same ML receiver as for the corresponding SIMO channel. For flat fading channels, space–time block coding (STBC) is a recent breakthrough solution to this problem. In Lindskog and Paulraj (in Proceedings of ICC'2000, NewOrleans, LA, June 18–22, 2000), STBC has been generalized to channels with intersymbol interference (ISI) for the case of two transmit antennas and one receive antenna. In this paper we first revisit the generalized STBC scheme of Lindskog and Paulraj and show that it has the same appealing properties as the standard STBC for flat fading channels. Then we go on to present an extension of this scheme to ISI channels with any number of transmit and receive antennas.