準正交空時碼及其在中繼系統(tǒng)中的應(yīng)用研究.pdf

1、多輸入多輸出（MIMO）技術(shù)能在不犧牲額外帶寬的前提下，提高無線通信系統(tǒng)的鏈路可靠性和數(shù)據(jù)傳輸速率。當未知信道狀態(tài)信息時，發(fā)射端采用空時編碼、空分復(fù)用等技術(shù)，充分利用MIMO無線信道的分集和復(fù)用增益可以提高系統(tǒng)的性能。當已知全部或部分信道狀態(tài)信息時，發(fā)射端采用自適應(yīng)天線選擇、功率分配等技術(shù)可以提高系統(tǒng)的信道容量或改善系統(tǒng)的誤符號率性能。準正交空時碼是空時編碼中的關(guān)鍵技術(shù)，可以在天線數(shù)目大于兩根的情況下仍然獲得全速率傳輸。如果在某些情況下

2、安裝多根天線受到限制，此時可以考慮借助中繼系統(tǒng)來實現(xiàn) MIMO通信。目前，無線中繼系統(tǒng)是下一代網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展趨勢，它很好地適應(yīng)了人們對未來網(wǎng)絡(luò)大覆蓋范圍高傳輸速率的需求，解決了傳統(tǒng)無線網(wǎng)絡(luò)一直存在的可伸縮性低和健壯性差等諸多問題。本論文主要研究了一種基于帶反饋的準正交空時碼的中繼系統(tǒng)最優(yōu)功率分配方法，在總發(fā)射功率一定的前提下，系統(tǒng)根據(jù)源節(jié)點和中繼節(jié)點的信道狀態(tài)進行功率分配，使得該系統(tǒng)誤符號率性能最優(yōu)，從而進一步提高了系統(tǒng)傳輸?shù)目煽啃?。論文?nèi)

3、容具體安排如下。
　　本文首先闡述了空時編碼技術(shù)，著重介紹了空時編碼的設(shè)計準則、Alamouti正交空時分組碼的編碼和譯碼原理以及三種準正交空時分組碼的構(gòu)造方法。通過MATLAB仿真，比較了不同碼字下系統(tǒng)的性能。并且，將空時分組碼與協(xié)作分集技術(shù)相結(jié)合，介紹了空時協(xié)作的概念，將其運用到中繼系統(tǒng)中進行了進一步的研究。其中，首先通過仿真對幾種不同的中繼協(xié)作分集協(xié)議進行對比及分析，再以 Alamouti空時碼為例介紹了中繼空時協(xié)作系統(tǒng)在不

4、同協(xié)議下的性能。
　　然后分別介紹了基于系統(tǒng)信道容量最大和誤符號率最小的兩種功率分配方法。其中，具體闡述了基于系統(tǒng)信道容量最大的的功率分配方法中的注水算法，并通過MATLAB仿真，比較了其與平均功率分配算法的信道容量。
　　最后，在一種典型的單中繼無線通信系統(tǒng)下，將帶反饋準正交空時分組碼與該中繼系統(tǒng)結(jié)合，研究了使得該系統(tǒng)誤符號率最小的最優(yōu)功率分配方案，并通過仿真比較了最優(yōu)功率分配方法和傳統(tǒng)平均功率分配方法的性能。結(jié)果表明，該