基于線性擴(kuò)散理論的空時編碼研究.pdf

1、在無線數(shù)字通信系統(tǒng)中使用多輸入多輸出（MIMO）技術(shù)被認(rèn)為是現(xiàn)代通信發(fā)展的重大突破，能夠獲得比單輸入單輸出（SISO）系統(tǒng)更高的傳輸速率。MIMO系統(tǒng)的核心思想是空時處理，利用空時碼（STC）的優(yōu)勢在富散射的無線環(huán)境中有效的利用無線衰落信道的多徑特性。目前 STC技術(shù)主要用于兩個分支，一類面向速率的編碼方式，基于數(shù)據(jù)復(fù)用的思想，多根天線上傳輸攜帶不同信息的數(shù)據(jù)流，接收機(jī)通過某種處理技術(shù)將各天線信息加以區(qū)分，從而提升系統(tǒng)整體傳輸速率，增大

2、多天線系統(tǒng)的吞吐量，頻譜效率能夠達(dá)到 Nt個符號每使用信道；另一類是面向錯誤性能的編碼方式，基于分集的思想，發(fā)端為提高系統(tǒng)的可靠性，將數(shù)據(jù)流用空時碼進(jìn)行處理并在多根天線上發(fā)射出去，由于各天線上數(shù)據(jù)同時處于深衰落的概率很小，從而保證了信息流的準(zhǔn)確接收，頻譜效率不會超過1符號每使用信道。本文主要研究面向錯誤概率的編碼方式，即分集技術(shù)方案，并在以下幾個方面進(jìn)行了創(chuàng)新性的研究。
　　 1.自適應(yīng)滿速率滿分集且線性譯碼的空時塊編碼針對當(dāng)發(fā)

3、射天線數(shù)目大于2時，空時塊編碼（STBC）不能夠同時滿足完全正交和速率為1的限制問題，設(shè)計出了一種閉環(huán)自適應(yīng)空時塊編碼方案，根據(jù)信道狀態(tài)信息選擇性能最優(yōu)的空時塊編碼作為發(fā)送方案，能夠達(dá)到速率為1,且線性最大似然（ML）譯碼。同時由于能夠線性譯碼，可以計算出處理后信噪比（post—SNR），因此還能夠與現(xiàn)有系統(tǒng)中基于處理后信噪比的技術(shù)相結(jié)合，例如自適應(yīng)調(diào)制編碼（AMC），指數(shù)有效信噪比映射（EESM）等。仿真結(jié)果表明，無論是錯誤性能，還是

4、譯碼復(fù)雜度都要優(yōu)于現(xiàn)有的方案。
　　 2.重傳中的自適應(yīng)空時塊編碼
　　 針對采用空時塊編碼的多輸入多輸出系統(tǒng)中進(jìn)行混合自動重傳請求（HARQ）的問題，提出了重傳中自適應(yīng)變換重傳空時塊編碼的方案，能夠根據(jù)信道狀態(tài)信息選擇重傳空時塊編碼方案，使得接收端合并后的等效空時塊編碼性能最優(yōu)，并且可以簡化譯碼復(fù)雜度為線性ML。仿真結(jié)果表明，所提方案不但在錯誤性能上要優(yōu)于傳統(tǒng)的 Chase合并（CC）和增量冗余（IR），并且在譯碼復(fù)雜

5、度上具有本質(zhì)上的優(yōu)勢。
　　 3.針對多層空時塊編碼的簡化球形譯碼算法
　　 針對基于多層空時塊編碼進(jìn)行疊加的高速率方案，設(shè)計了一種簡化的球形譯碼（SD）算法，能夠在不損失任何性能的前提下，降低譯碼復(fù)雜度，且隨著信號星座圖的增大，優(yōu)勢越加明顯。仿真結(jié)果表明，所提算法的譯碼復(fù)雜度要低于現(xiàn)有的簡化球形譯碼算法。
　　 4.針對分級業(yè)務(wù)的自適應(yīng)中繼轉(zhuǎn)發(fā)算法
　　 在中繼協(xié)同系統(tǒng)中，針對不同優(yōu)先級的業(yè)務(wù)，提出了一