MIMO系统中的空时分组码(STBC)的性能分析

通过对MIMO系统的信道模型和分集技术的分析,详细讨论了基于发送分集的空时分组码(STBC,Space-time block coding).对STBC的编码、译码以及传输性能进行了详细的研究;并对它在RayMgh衰落信道上的性能进行了仿真分析.     

空时分组码与线性分组码相结合的MIMO系统

空时分组码能够实现MIMO系统的完全发射分集，但不能实现任何的编码增益。对此，提出了线性分组码与空时分组码级联的MIMO系统，该系统能够同时实现完全发射分集和编码增益。仿真结果表明，在比特误码率为10^-5时，与未进行前向纠错的空时分组码系统相比，该系统能提供了大约2．7dB的编码增益。     

MIMO系统中分层结构的空时分组码

结合了分层空时码和空时分组码的各自优点，并针对BLAST抗衰落性能差以及STBC编码速率不高，可能达不到一定的频谱效益的特点，研究了一种分层结构的空时分组编码方法。在发射端对天线分组，每组进行独立的STBC编码，在接受端采用分组干扰抑制的方法对各组信号进行分离，然后进行STBC译码。该方案具有高于STBC的频谱利用率和编码速率，仿真结果表明，其抗衰落性能也优于BLAST。     

基于MIMO系统的准正交空时分组码的容量分析

应用于MIMO系统的准正交空时分组码可以获得较大的容量,同时能够提供较低的误码率。文中比较了MIMO系统的准正交空时分组码的容量与SIMO系统的容量。结果显示,在低SNR和接收天线数少的情况下,应用于MIMO系统的准正交空时分组码会产生较大的容量增益,但随着SNR和天线数目的增加,容量增益越来越不明显。另外,文中比较了MIMO系统中准正交空时分组码和正交空时分组码的容量,仿真结果表明前者的容量明显高于后者。     

一种新的CDMA系统空时分组码结构

本文提出了一种新的采用空时分组码的CDMA系统上行链路的结构。发射端每个用户对发送信号先进行扩频,再对扩频后的信号进行空时分组编码后送至发射天线。同时本文还相应提出了接收端对接收信号的处理方法。仿真结果表明,该结合空时分组码的CDMA系统的误码率优于一般CDMA系统的误码率。     

CDMA系统中的空时发射分集方案及其在MIMO MC-CDMA中应用的研究

 本文结合了空时发射分集技术能够有效地对抗信道衰落、提高系统容量和多载波码分多址(MC CDMA)具有高效频谱利用率、对频率选择性信道鲁棒性的优点,提出了CDMA系统中两种新的空时发射分集方法,研究了这两种空时发射分集方法在MIMO MC-CDMA系统中的应用,并与基于空时分组编码的发射分集方法分别在MIMO CDMA和MIMO MC-CDMA两种系统下进行了仿真比较.     

一种基于矩阵旋转的正交空时分组码

Tarokh等人(1999)运用正交设计理论证明了当发射天线数大于2时,不存在可以获得最大分集增益和最大传输速率的复正交空时分组码。而以牺牲正交性和部分分集增益为代价来获得更高传输速率的非正交空时分组码又会使误码性能降低。该文通过对非正交空时分组码信道相关矩阵采用矩阵旋转的方法,提出了一种可以获得最大传输速率、部分分集增益以及接收端线性解码的正交空时分组码。仿真结果表明,该方案与已有典型的空时分组码相比,具有较好的误码性能。     

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。     

一种新的MIMO无线通信空时分组码方案

从MIMO(多入多出)引出空时分组码背景;针对实际MIMO应用提出了一种利用广义复正交方法新设计的满分集的码率为1/2的6个发射天线4个接收天线(6×4)和8个发射天线4个接收天线(8×4)结构的空时分组码系统,仿真结果表明该系统具有良好性能。     

基于TCM的分层结构空时分组码

针对分层结构的空时分组码LSTBC,提出一种以网格编码调制TCM为外部编码的TCM-LSTBC方案.在接收端,利用数据特点构造出一种无需矩阵求逆的组干扰抑制方法.由于该TCM-LSTBC方案和组干扰抑制方法能有效分离各层发射信号,并且新形成的信道矩阵为Alamouti矩阵,故降低了译码复杂性.仿真结果验证了方案的有效性.     

基于链路自适应的MIMO系统发射预编码方案研究

针对多输入多输出(MIMO)系统中发射天线之间存在的相关性对系统性能的影响,在已有的基于相关矩阵自适应调整发射功率和相位的预编码算法的基础上,增加基于最小判决距离最大化准则的自适应调制,使接收端能得到均衡且总体最小的误码率.仿真结果表明,该算法可更好地自适应信道,在误码率为10-2时,能取得4dB的增益.     

发射分集MIMO雷达融合成像处理方法

发射分集MIMO雷达具有潜在的高分辨成像能力,但成像时存在高旁瓣问题。为分析它的成像性能,该文首先建立了发射分集MIMO雷达的成像模型。通过空间频谱的支撑区分布,阐明了分集成像的高分辨性能,并着重分析了其旁瓣特性。基于谱外推的思想,提出了一种发射分集MIMO雷达融合成像处理方法,该方法能够实现MIMO雷达高分辨成像同时具有良好的旁瓣性能。仿真实验验证了该文所提方法的有效性。     

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。     

一种适合OFDM系统的发射分集技术

该文详细分析了OFDM系统的发射分集技术,当信道特性在两个符号期间不发生变化时,发射分集技术能有效地提高OFDM系统的性能。然而在无线移动环境下,信道特性是时变的,它将严重影响发射分集的性能。为了降低时变信道的影响,该文运用判决反馈技术对分集技术中的判决方法作了改进,并在室外环境下进行了仿真分析。仿真结果农明改进后的发射分集技术在无线移动环境下能有效地提高系统性能。     

最优闭环发送分集

发送分集 (TransmitDiversity)是在第三代移动通信系统中应用的一个关键技术。本文对TD -SCDMA系统的MISO(Multiple -InputSingle -Output)信道 ,推导出闭环发送分集 (ClosedLoopTransmitDiversity)中的最优权值 (即调整发送权值使移动台接收信号的功率达到最大值 ) ,表明发送权值的计算实际上就是估计上行信道增益的平均值。经过计算得到 ,与空时分组编码 (Space -TimeBlockCoding)相比 ,使用最优权值的闭环发送分集 (CLTD)技术可使移动台的接收信噪比提高 3dB ,并通过仿真加以验证     

基于空间分集的MIMO雷达目标跟踪算法研究

针对基于空间分集的多输入多输出(MIMO)雷达多发多收的特殊结构,建立了基于逆协方差形式扩展卡尔曼滤波算法的MIMO雷达目标跟踪滤波模型,分析了影响算法滤波精度的4个因素,分别为信噪比、信号带宽、天线数以及天线与目标间的位置关系。通过使目标位置状态估计均方误差最小,在特定天线数条件下利用数值方法得到了使滤波精度达到最优的天线放置形式。仿真实验给出了不同信噪比、信号带宽、天线数以及天线与目标间不同位置关系时的MIMO雷达跟踪性能。     

基于容量的MIMO信道发射天线选择算法

当前的MIMO系统是在假设接收端已知信道信息(CSI)而发射端未知CSI的情况下进行研究的.本文提出的发射天线选择算法是用极小的信息反馈量,即反馈一组最优的发射天线子集,就可使信道容量得到很大的增加,较传统的注水算法而言,反馈量大大减少,而容量只略微减少,从而大大降低了反馈信道的带宽.     

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。     

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.