一种协同分集方案的误码性能分析

协同分集(cooperative diversity)技术通过为网络中某些单天线用户寻找若干个用户作为"伙伴",并共享彼此天线,形成虚拟的多天线阵列,来实现多天线分集,结合分布式空时分组编码(Distributed Space Time Block Code,DSTBC),可以有效地提高系统性能.多载波码分多址(Multi-Carrier Code Division Multiple Access,MC-CDMA)技术将数据调制到各个子载波上发送,可以有效地抵抗信道频率选择性衰落的影响.本文提出了无线网络中频率选择性衰落信道环境下的一种基于分布式空时分组码和MC-CDMA的协同发射分集方案,建立了协同用户间的误码表示模型,基于该模型推导了协同分集方案误码性能的理论表达式,并分析了协同用户间的平均解码差错概率对系统方案误码性能的影响,同时给出了仿真结果.结果表明,DSTBC-MC-CDMA相对于未协同的MC-CDMA系统获得了明显的性能增益,同时仿真也较好地验证了理论结果.     

基于VC++的无线通信系统分集性能研究

无线通信技术是人类诸多伟大发明之一,深刻地改变着人类社会,多径传播是移动无线信道的主要特征,其引起的信号幅度衰落和时延扩展是影响信号质量的主要因素.分集技术作为一种常用抗衰落技术得到了广泛的应用.本论文拟通过VC++平台,对无线通信系统的选择分集方案及最大比合并方案进行仿真,通过观察BPSK信号通过瑞利衰落信道后单天线和多天线分集系统的误码率曲线图,得出分集系统对通信质量的改善效果.     

用于移动通信系统的发送分集技术

在分析接收分集技术最大比率接收合并(MRRC)方案的基础上，介绍了一种两分支发送分集方案。该方案采用2个发射天线、1个接收天线，可提供与1个发送天线、2个接收天线情况下的MRRC方案相同的分集增益。由于发送符号采用了正交性设计，该发送分集方案在接收端可以将不同的发送符号分离开来，分别进行最大似然检测。仿真结果表明，运用分集技术可大大改善无线通信系统的性能，且该方案和一发两收的MRRC方案性能相似、计算复杂性相同。该发送分集方案能更好地应用于移动通信系统。     

Nakagami衰落上DE-QPSK在联合收发分集下的性能分析

利用高斯Q函数的高阶次幂在最大比合并（MRC）分集接收瑞利衰落信道上统计平均的结果,推导了Nakagami 衰落信道上采用组合发射选择合并（SC）/接收 MRC 天线分集的相干检测差分编码四相相移键控（DE-QPSK）的平均误符号率（ASER）精确表达式。利用高斯Q函数的近似表达式和矩生成函数（MGF）方法,推导了Nakagami衰落信道上采用组合SC/MRC天线分集的相干检测DE-QPSK 的ASER近似表达式。通过数值计算和仿真,验证了DE-QPSK的ASER精确表达式的正确性以及近似表达式的准确性。利用精确表达式和近似表达式可研究收发天线数目和衰落参数对DE-QPSK的ASER性能的影响,为实际SC/MRC天线分集方案的设计提供了理论指导。     

多载波频率分集CDMA系统的通用矩阵模型及在瑞利衰落信道中的性能

提出一种通用的多载波频率分集CDMA系统基带发射、瑞利信道以及相关接收的矩阵信号分析模型。通过分析可以看出，多载波频率分集CDMA系统是一种高效的并行调制技术，它使信道和信号之间的卷积关系变成了线性加权关系，有效地抑制了符号间干扰和码间干扰，同时还具有频率分集的优点。对多载波频率分集CDMA系统在BPSK调制下的理论误码性能进行了深入探讨，给出了一种新颖的单用户系统和多用户系统的误码率分析方法。通过高斯近似法和Monte-Carlo模拟方法得到的数值仿真结果表明：瑞利衰落信道下，多载波频率分集CDMA具有良好的抗多径效果：随着用户数的增加，系统性能下降；在无线宽带数据业务传输中的性能大大优于CDMA，应用前景广阔。     

MIMO-DCSK通信系统在瑞利衰落信道下的误码性能分析

对多输入多输出差分混沌相移键控(MIMO-DCSK)通信系统在瑞利衰落信道下的性能进行了分析,给出了基于中心极限定理的高斯近似误码率表达公式,并与计算机仿真数据进行比较。仿真结果表明:随着扩频因子的增大,高斯近似误码率曲线与实际仿真误码率曲线的一致性也随之增强;相比DCSK系统,随着发送天线数量和接收天线数量的增加,MIMO-DCSK系统的误码性能有较大提升,且增加接收天线的数量可以比增加发送天线的数量获得更大的增益;随着发送天线数量的增多,不同天线间信号的非正交性导致理论误码率曲线与仿真曲线出现差别,在扩频因子增大后趋于一致。     

采用最大比率发射技术的天线选择系统性能研究

Alamouti方案(ALS)是仅有满速率的正交空时分组码(STBC),通过天线选择技术和优化发射功率提高其性能.若发射端知道全部的系统信道状态信息(CSI),文章提出在发射端混合最大比率发射(MRT)分集技术和发射天线选择(TAS)技术.基于信道增益系数大小的Frobenius范数最大的天线选择准则,系统选择瞬时输出信噪比(SNR)最大的天线子集{NT,2;mr}工作.采用MRT对Alamouti编码的双天线发射功率进行优化分配.仿真结果表明:采用混合MRT和TAS两技术后,基于ALS的多天线系统的比特误码率(BER)性能和信道容量均得到了明显改善.这一结论对有充足CSI的通信系统用于克服信道影响和提高系统传输速率具有借鉴意义.     

双发射天线选择正交空时码分集系统性能分析

针对任意Nakagami衰落信道,分析了多输入多输出(MIMO)系统中采用双发射天线选择正交空时码的平均误码率(ASER)性能。利用矩生成函数方法,推导出采用相干检测的二进制相移键控/二进制频移键控(BPSK/BFSK)、多进制相移键控(MPSK)和多进制正交幅度调制(MQAM)的精确ASER闭合解析式,对不同条件下的系统性能做了数值仿真,验证了分析结果的正确性。     

采用两条支路分集接收的相关瑞利衰落信道容量

本文研究采用两条支路最大比合并(MRC)或选择合并(SC)分集接收的相关瑞利衰落信道理论容量推导恒定发射功率自适应M进制正交幅度调制(M-QAM)的频谱效率,并将它们与独立同分布瑞利信道理论容量进行比较,其结果对收发信机之间无视距分量路径、接收机上分集天线之间的距离小于半个波长的无线通信系统设计具有指导作用.     

相关衰落信道采用MRC接收的MQAM性能分析

利用Q(x)和Q2(x)的另一种表达式及衰落信道上数字信号传输的归一化性能研究的结果,通过一种一般性方法分析了两种实用天线设置时相关衰落信道下采用MRC接收的MQAM的性能,得到误码率的解析表达式。比较了相关瑞利和赖斯衰落信道的信噪比损失情况。结论对多天线MQAM系统在性能和空间范围之间如何采取折衷有着重要的指导作用。     

协作发射分集系统及其误码性能分析

协作分集（cooperative diversity）技术通过使网络中各单天线用户共享彼此天线，形成虚拟的多天线阵列来实现发射或接收分集，并结合一定的编码方式，可以有效地提高系统性能。多载波码分多址（MC-CDMA，multi．carder code division multiple access）技术将数据调制到各个子载波上发送，可以有效地抵抗信道频率选择性衰落的影响。由此提出了无线网络中频率选择性衰落信道环境下的一种基于分布式空时分组码（DSTBC，distributed space tim eblock code）和MC-CDMA的协作发射分集方案，建立了协作用户间的误码表示模型，基于该模型推导了在协作条件下整个系统误码性能的理论表达式。分析了协作用户间的平均解码差错概率对系统误码性能的影响，并给出了仿真结果。结果表明，本系统相对于未编码的MC-CDMA系统获得了明显的性能增益，同时仿真也较好地验证了理论结果。     

Performance analysis of Alamouti scheme with transmit antenna selection in non‐identical Nakagami‐m fading channels

In this paper, error performances of multiple‐input multiple‐output systems that employ Alamouti‐coded transmission with transmit antenna selection are examined for binary phase‐shift keying, binary frequency‐shift keying, M‐ary phase‐shift keying, and M‐ary quadrature amplitude‐modulation signals in independent but non‐identically distributed flat Nakagami‐m fading channels. Exact symbol error rate expressions are derived by using the moment‐generating function‐based analysis method. Upper bound expressions have been obtained in order to examine the asymptotic diversity order of transmit antenna selection/Alamouti scheme. Also, outage probability analysis of investigated systems has been given in order to examine the system capacity. Monte Carlo simulations have validated the analytical symbol error rate performance results. Copyright © 2011 John Wiley & Sons, Ltd.     

QPSK调制方式下瑞利信道发端分集的性能分析及实现

在QPSK调制方式下对瑞利信道的采用Alamouti方法的发端分集和采用MRC方法的收端分集误码性能进行分析比较，并用MATLAB对发端、收端分集技术进行模拟，说明发端分集技术可以取得和收端分集技术相当的性能，并介绍几种简化的发端分集技术。     

多发射天线选择的无线信道序统计特性研究

在独立平坦的瑞利衰落信道中,提出一种确定排序信道衰落因子大小的联合概率密度函数(PDF)序系数的方法.根据输出信噪比最大的天线选择原则,就信道状态信息(CSI)正确和差错两种不同情况,分别给出n个最大排序的信道衰落因子的边缘PDF理论式.最后, 对采用正交空时分组码的多发射天线选择系统进行数值仿真,结果表明:多天线选择能极大地提高系统的传输质量, 而且能有效地抵抗CSI差错引起的性能下降.     

The theoretical BER performance analysis of a cooperative diversity scheme in frequency selective fading channel

A novel cooperative diversity scheme based on Distributed Space-Time Block Coding and Multi-Carrier Code Division Multiple Access (DSTBC-MC-CDMA) is proposed which works well in frequency selective fading channels with multiple single-antenna users. And an analytical error model is established to describe the symbol decoding errors between interusers, based on which a close form expression for theoretical Bit Error Rate (BER) performance of the scheme is derived to analyze the influence of the interuser decoding errors on the BER performance of the scheme. Then simulation is complimented to verify the analytic result above, which also shows that the BER performance of DSTBC-MC-CDMA outgoes that of non-cooperative MC-CDMA with considerable gains. Further- more, the simulations coincide with the theoretical results well.     

MQAM和MPSK在Nakagami衰落信道中的BER性能

基于AWGN信道中MQAM和MPSK的BER性能的近似准确分析结果，本文导出并分析了MQAM和MPSK在Nakagami-m衰落信道中采用或不采用MRC分集时的BER性能。分析结果表明，在AWGN信道、瑞利衰落信道甚至莱斯衰落信道下，现有采用或不采用MRC分集的系统性能分析结果均可以作为本文分析结果的特例。     

采用固定门限划分自适应调制的MPSK系统性能分析

自适应调制是提高系统吞吐量的一种有效技术,它通过对信道当前状况的估计,选择下一时刻发送信号的调制格式.自适应调制技术有多种方式,这里使用惩罚函数寻找固定门限,并研究了采用固定门限划分方法的MPSK系统在白噪声Rayleigh信道下的频带利用率和误码率性能.仿真结果不仅说明了自适应调制技术的有效性,而且对实际信道下自适应调制门限的划分具有一定的参考价值.     

CE-OFDM调制中继选择AF系统的误码性能

恒包络（CE）正交频分复用（OFDM）能够开发OFDM的优点,并能消除OFDM峰均功率比高、对功率放大器非线性失真敏感的缺点。反馈时延等因素会恶化采用OFDM调制的中继选择放大转发（AF）协作系统的误码性能。最小均方误差（MMSE）维纳信道预测器能够减轻反馈时延对无线系统误码性能的恶化。为此,提出了一种能够克服OFDM缺点和反馈时延影响的、采用CE-OFDM调制和MMSE信道预测的中继选择AF协作系统方案,并推导其在瑞利块衰落信道上矩形正交幅度调制下的平均误比特率（ABER）下界表达式。数值计算和仿真结果表明：当调制系数较小时,上述系统的ABER下界具有较高的准确性,可用于CE-OFDM调制和MMSE信道预测的中继选择AF协作系统的设计。     

二进制差分随机过程键控的结构与性能分析

提出了一种二进制差分随机过程键控的调制解调结构,推导出了在高斯信道和准静态衰落信道下的误比特率理论计算公式,并对系统进行了误比特率和二阶循环谱检测的仿真。仿真结果表明,提出的差分随机过程键控,在高斯信道下大约在?2 dB、在准静态瑞利衰落信道下大约在25 dB的信噪比下具有10?4数量级的误比特率。同时,所提出的差分随机过程键控调制方法,其广义二阶循环谱的不可检测性,使其具有很好的物理层隐蔽性。     

无线宽带数据传输中多载波CDMA系统的性能

在分析同步多载波CDMA系统基带发射、接收模型和多径衰落信道模型的基础上,提出一种新颖的误码率分析方法。对系统在瑞利(Rayleigh)衰落信道中的误码性能进行了理论研究,得到了BPSK调制条件下的系统误码率表达式。数值分析结果表明:多载波CDMA在无线宽带数据传输中性能大大优于CDMA,具有良好的应用前景。