MIMO無線通信系統(tǒng)中新型空時(shí)編碼技術(shù)的研究.pdf

1、空時(shí)編碼是近幾年發(fā)展起來的適用于多天線信道的一種編碼方案，它綜合了空間分集和時(shí)間分集的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)提供分集增益和編碼增益，能夠獲得遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)單天線系統(tǒng)的頻帶利用率，為解決無線信道的帶寬問題提供了一條新思路。目前，國內(nèi)外的許多科研工作者已將空時(shí)碼的研究重點(diǎn)轉(zhuǎn)移到全分集全碼率（FDFR）空時(shí)碼的設(shè)計(jì)上面。與早期的正交空時(shí)碼相比，F(xiàn)DFR空時(shí)碼綜合了分集和復(fù)用的優(yōu)勢(shì)，避免了正交空時(shí)碼中的信息冗余，同時(shí)又能取得全分集增益。在相同的傳輸碼率下，F(xiàn)D

2、FR空時(shí)碼可以使用較低階數(shù)的調(diào)制符號(hào)，獲得更好的誤碼性能。但是由于FDFR空時(shí)碼是對(duì)空間和時(shí)間域的符號(hào)進(jìn)行聯(lián)合預(yù)編碼的，其解碼復(fù)雜度通常要高于BLAST系統(tǒng)，更遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于正交空時(shí)碼的解碼復(fù)雜度。另一方面，改善MIMO系統(tǒng)的誤碼性能也可通過對(duì)各天線上的碼率、功率等資源的最優(yōu)分配實(shí)現(xiàn)，如果發(fā)射端能按照接收端采用干擾取消解碼算法時(shí)的解碼順序，依次為各天線分配適當(dāng)?shù)墓β屎痛a率，則可以在低解碼復(fù)雜度下實(shí)現(xiàn)高可靠性、高碼率的傳輸，國內(nèi)外對(duì)于這方面的研

3、究也剛剛開始。 本文首先介紹了平坦相干衰落信道下空時(shí)編碼的性能分析和設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，在此基礎(chǔ)上具體討論并比較了三種典型的空時(shí)編碼方案。針對(duì)全分集全碼率（FDFR）空時(shí)碼系統(tǒng)編譯碼復(fù)雜的缺點(diǎn)，提出了分組全分集全碼率（GFDFR）空時(shí)編碼方案，并結(jié)合發(fā)送功率分配算法，對(duì)這種GFDFR空時(shí)方案進(jìn)行改進(jìn)，這時(shí)接收端僅需采用低復(fù)雜度的線性干擾抵消檢測(cè)算法即可獲得較好的性能。仿真結(jié)果表明，總發(fā)送功率一定時(shí)，這種 GFDFR編碼方案在4發(fā)4收的情況

4、下，可以達(dá)到8發(fā)4收分組空時(shí)塊碼（GSTBC）系統(tǒng)的誤碼性能，節(jié)約了一半的發(fā)送天線數(shù)；另一方面，當(dāng)接收端采用最小均方誤差（MMSE）串行干擾抵消（SIC）檢測(cè)算法時(shí)，帶發(fā)送功率分配的GFDFR系統(tǒng)比通常的等功率分配的GFDFR系統(tǒng)可獲得2.5dB的性能增益。本文還將這種GFDFR編碼方案擴(kuò)展應(yīng)用于頻率選擇性衰落信道中，提出了GFDFR-OFDM系統(tǒng)，并和GSTBC-OFDM系統(tǒng)進(jìn)行了比較，仿真結(jié)果表明，和平坦衰落信道下的情況類似，當(dāng)總發(fā)