天线分集技术

在无线通信中,受多径干扰的影响,传输信号有较大的失真。采用空间分集技术,通过使用多发送天线和多接收天线系统(MIMO系统),可以从一定程度上保证传输信号的质量。空时编码技术从编码的角度,为空间分集技术提供了发送信号的策略。     

一种基于分布式空时码的协作MIMO分集复用折衷新方案

协作MIMO通过多个单天线节点的相互协作构造多发射天线,以此形成一种虚拟MIMO多天线阵列获得空间分集增益。考虑到协作MIMO特点,天线间采用分布式空时编码进行编码协作。文章研究了协作MIMO中基于分布式空时码(DSTC)的分集复用折衷(DMT)新方案,该方案通过推导两种DSTC的中断概率与分集增益表达式,结合两类DSTC的DMT策略,根据改变复用增益阈值自适应获得最佳DMT与中断性能。数值仿真表明,所提的DMT策略可以逼近协作MIMO的DMT上限,协作节点采用该策略的中断性能仅次于上限的中断性能。在多节点构成协作MIMO网络分布式空时编码协作中,提出的DMT新方案可使系统高效地获得协作分集增益与中断性能。     

移动通信系统中的多输入多输出智能天线技术

未来的移动通信支持高速率、大容量的数据业务、多输入多输出智能天线技术是实现该目的关键技术.该文阐述了MIMO智能天线技术的的基本工作原理,分析了MIMO系统的容量,探讨了MIMO所采用的空间分集和空时编码两种重要技术.     

基于MIMO的无线认知传感器网络研究

作为现代无线通信的核心技术,MIMO(多输入多输出)利用发射端和接收端的多副天线,来改善无线通信性能,而无需额外的无线带宽。MIMO中的空间分集、空间复用、波束形成、智能天线等可以帮助WCSN(无线认知传感器网络)接入有价值的频谱,提高链路质量和频谱效率。文章分析MIMO在阵列增益、分集增益和复用增益等方面的优势,介绍空时分组编码、空时网格编码和分层空时编码的工作原理,给出MIMO无线认知传感器网络的基本中继策略。     

移动通信系统中空时网格码技术研究

MIMO-OFDM系统中的空时编码技术将信道编码技术和天线分集技术结合,改善了分集增益和编码增益,有效地减弱了干扰和多径衰落,为解决无线通信中的带宽问题提供了一条新的解决途径。本文首先介绍了MIMO系统的特性。接着阐述了与MIMO技术紧密相关的空时编码分类,包括空时分组码、空时网格码、空时分层码。最后对空时网格码进行了性能仿真分析和展望。     

八波束STBC-BF发射方案中天线选择技术的应用

提出了大规模MIMO系统空时编码结合特征波束成形(STBC-BF)方案中的天线选择技术.发射符号空时分组编码后经天线阵列加权,形成特征波束,利用天线选择技术对发射天线和接收天线进行选择,接收端采用传统译码方法进行译码.该方案既可以获得空间分集增益和阵列增益,又能减少射频链路的数目,从而降低计算复杂度.仿真结果表明了该方案的有效性.     

无线电通信的空时技术及频谱利用

从无线通信发展初期到现在，人们逐步开发各种空间资源利用技术来提高频率利用率，目前已发展到相对复杂的空间分集发射、MIMO天线和空时编码、智能天线等前沿技术。     

协作MIMO中分布式空时编码技术的研究

利用单天线终端相互协作,形成虚拟多天线发射阵列,结合接收端基站多天线接收,以此实现协作MIMO系统,同时将MIMO中的空时编码理论应用其中,可以有效利用空间分集增益和编码增益,抵抗多径衰落并提高系统性能。其中,由于分布式空时分组码（D-STBC）能有效地利用空间分集,且编码简单、性能优越,因而重点研究其在协作MIMO中的运用,对其进行了建模,设计了D-STBC接收端检测器结构,指出极大似然（ML）检测的复杂度随协作节点数的增加呈指数增长,并推导了在ML检测下的系统成对差错概率（PEP）性能;同时介绍了基于空间复用的分布式垂直型贝尔实验室分层空时编码（D-VBLAST）,它可以有效地提高数据传输速率（吞吐量）,且译码算法复杂度可以随着数据速率的增加线性升高,适合于相对较高SNR的协作MIMO传输系统。      

MIMO系统中STBC与STTC的性能分析

在下一代无线通信中,由于Internet和多媒体的综合应用,使得对可靠的高速数据传输业务的需求快速增长.多输入多输出(MIMO)信道模型在收发端采用了多天线阵列方式,通过空时编码技术实现了一定的空间和时间分集,在大大增加了系统容量,提高频谱利用率的同时改善了传输可靠性.文中对空时格码和空时分组码进行了基本的理论分析,并在此基础上应用到不同天线阵列的MIMO系统中,对系统的误码率和误帧率进行了仿真分析.     

MIMO系统中的空时编码技术

下一代移动通信系统必须具有更高的传输速率和更好的传输性能,多输入多输出(MIMO)天线技术能够极大提高系统的信道容量从而满足要求.为了提高频率利用率和传输可靠性需要研究MIMO系统中的空时编码技术,文章介绍了目前主要的空时编码技术:空时格状编码和空时分组编码技术,同时指出MIMO系统在天线相关性、接收端复杂性、与单天线系统整合等方面仍存在问题.     

空时编码OFDM与多维波束形成组合方案

针对MIMO-OFDM系统提出了一种简单灵活的空时分组码与多维特征波束形成组合方案,以充分利用MIMO信道的二阶统计信息。该方案在保证空时编码分集度的同时能最大化系统的编码增益,空时分组码的选取并不受实际发射天线数的限制,因此可以在分集度、编码增益以及系统码率之间进行灵活的折中。理论分析和仿真结果同时表明,当实际发射天线数大于空时码所需天线数时,系统的编码增益随着实际发射天线数的增加大致呈线性增长,发射天线阵列间相关性越强,增长速度越快。     

多节点协作通信技术研究

为了解决用户节点无法安装多个天线的问题,提出了多节点协作通信技术来形成虚拟的多天线阵列。多节点协作是一种新的空间分集方法,不同节点彼此共享天线并相互转发信息来得到分集增益。通过研究多节点协作通信的关键技术,分析多节点协作的性能增益,指明了多节点协作的发展与应用方向。     

OFDM中结合延迟分集与空频编码的下行发射方案

正交空时／空频编码只有在发射天线数为2时才能进行满速率发射。当天线数大于2时,将循环延迟分集和空时编码相结合可在保持满速率发射的同时提高系统的性能,但是循环延迟分集和空频编码相结合却不能较好地提高系统性能。为此本文对循环延迟分集进行改进,将其和空频编码相结合在满速率发射的前提下仍能提高系统的频率分集增益。仿真结果表明,发射天线数大于2时,该方法提高了系统的分集增益,同时降低了误码率。     

MIMO系统中简单的扩展空时块编码分集技术研究

本文提出一种多输入多输出（MIMO）天线系统中简单的扩展空时块编码（SSTBC）分集技术，采用沃尔什码来区分各天线发送数据子流。采用这种方法，在系统带宽一定时，不降低发送信息速率，同时接收机简单。不同天线的发送信息经过了所有收一发天线对之间的空间子信道，获得了所有路径的部分空间分集增益，仿真结果表明，这种增益的获得不受限于接收分集阶数，并且随发射天线的增加以一定的线性关系增加。     

Adaptive Channel‐Matched Extended Alamouti Space‐Time Code Exploiting Partial Feedback

Since the publication of Alamouti's famous space‐time block code, various quasi‐orthogonal space‐time block codes (QSTBC) for multi‐input multi‐output (MIMO) fading channels for more than two transmit antennas have been proposed. It has been shown that these codes cannot achieve full diversity at full rate. In this paper, we present a simple feedback scheme for rich scattering (flat Rayleigh fading) MIMO channels that improves the coding gain and diversity of a QSTBC for 2ⁿ (n = 3, 4,…) transmit antennas. The relevant channel state information is sent back from the receiver to the transmitter quantized to one or two bits per code block. In this way, signal transmission with an improved coding gain and diversity near to the maximum diversity order is achieved. Such high diversity can be exploited with either a maximum‐likelihood receiver or low‐complexity zero‐forcing receiver.     

一种基于分集技术的空时码传输方法

根据分集技术的特点,对以往经典的传输方法进行了改进,提出了一种新的传输方法。在发射端,分成M组天线,每组包含Ti（i=1,2,…,M）根天线,不同组的天线利用不同的频率发射相同的或不同的信息,从而获得发射分集增益和复用增益。在接收端,分成M组天线,每组天线包含Ri（i=1,2,…,M）根天线,每组接收天线负责接收发射端同一组发射天线发射的信息,从而获得接收分集增益,即采用＂多对多＂的传输方式。仿真结果表明：文中方法与典型的传输方法相比,可大大加快传输速率和接收端的译码的速度。同时,在发射端,可以采用正交极化天线,降低了接收端之间的干扰,从而进一步提高了系统的性能。     

基于网络编码的分布式天线系统性能分析

文章针对多输入多输出（MIMO）系统在移动终端实现上的限制,提出分布式天线系统（DAS）的解决方案来获得空间分集增益。采用DAS模型,通过使用一个具有网络编码解码运算能力的辅助天线增强用户与基站间的通信,探讨基于网络编码的天线分集增益。分析比较无辅助天线系统、简单DAS和基于网络编码的DAS中断概率性能后,理论分析和计算机仿真结果表明,相比简单DAS,基于网络编码的DAS节约硬件成本并提高了频谱利用率;系统中断概率平均降低0．0164,可获得更大的分集增益。     

Space-frequency-time turbo coded modulation

A new bandwidth and power efficient signaling scheme is proposed that achieves high data rates over wideband radio channels exploiting the bandwidth efficient OFDM modulation, multiple transmit and receive antennas and large frequency selectivity offered in typical low mobility indoor environments. Owing to its maximum transmit diversity gain and large coding gain, space-frequency-time turbo coded modulation strongly outperforms other space-frequency-time coding schemes proposed in literature. A simple way of combining space-frequency-time coding with OFDM delay diversity for cost effective exploitation of more than two transmit antennas is also proposed in this paper     

基于差分空时分组码的卡尔曼盲多用户检测

对大容量、高性能蜂窝通信系统的需求引起了人们对先进信号处理技术的极大兴趣，尤其是使用多个发射／接收天线，利用空域分集的处理技术更是受到了广泛关注。使用多个发射天线及差分空时分组码，可用一种新的适用于频率平坦信道的盲自适应多用户接收机。新方法不需要信道估计，它首先利用卡尔曼(Kalman)自适应滤波器抑制多址干扰，然后完成差分空时解码获得分集增益。计算机仿真结果表明该方法具有较强的抗衰落和抑制多址干扰的能力，并能自适应地跟踪信号环境的变化。     

Adaptively Grouped Multilevel Space-Time Trellis Codes

Grouped multilevel space-time trellis codes (GMLSTTCs) utilize multilevel coding (MLC), antenna grouping and space time trellis codes (STTCs) for simultaneously providing coding gain, diversity improvement and increased spectral efficiency. The performance of GMLSTTCs is limited due to predefining of the antenna groups. It has been shown that when perfect or partial channel state information is available at the transmitter, the performance and capacity of space-time coded system can be further improved. In this paper, we present a new code designed by combining MLC, STTCs, antenna grouping and channel state information at transmitter, henceforth referred to as adaptively grouped multilevel space time trellis codes (AGMLSTTCs). AGMLSTTCs use a single full-diversity STTC at initial some levels and multiple STTCs at some later levels. The single full diversity STTC at each initial level spans all transmit antennas and the STTC at each later level spans a group of transmit antennas. The channel state information at the transmitter is used to adaptively group the transmit antennas for the later levels. Instantaneous channel power gain is calculated between each transmit antenna and all the receive antennas. A subset of transmit antennas having maximum channel power gain is selected to form a group. The simulation results show that AGMLSTTCs enable to transmit more than one data symbol per time slot with improved error performance over GMLSTTCs with predefined transmit antenna grouping.