準(zhǔn)正交空時(shí)分組碼的改進(jìn)研究.pdf

1、空時(shí)分組碼(STBC)是多輸入多輸出(MIMO)系統(tǒng)中重要的信道編碼技術(shù)之一。由于STBC具有編碼結(jié)構(gòu)和信道估計(jì)相對(duì)簡(jiǎn)單，譯碼復(fù)雜度相對(duì)較低，且能夠提供完全的空間分集增益等優(yōu)勢(shì)，近些年來(lái)它已得到廣泛的研究與應(yīng)用。當(dāng)發(fā)送天線(xiàn)數(shù)大于2時(shí)，到達(dá)滿(mǎn)分集的復(fù) OSTBC無(wú)法實(shí)現(xiàn)全速率傳送，針對(duì)這一問(wèn)題，Jafarkhani等人提出了全速率準(zhǔn)正交空時(shí)分組碼(QOSTBC)的概念及構(gòu)造方法。
　　這類(lèi)空時(shí)分組碼的解碼要求接收端必須己知信道的狀態(tài)

2、信息(CSI)，因此在接收端進(jìn)行信道估計(jì)是必要的。但是信道估計(jì)會(huì)增加系統(tǒng)的成本和復(fù)雜性，并且當(dāng)處在接收端高速移動(dòng)、信道狀態(tài)快速變化的環(huán)境中時(shí)，快衰落使得接收端不能進(jìn)行準(zhǔn)確地信道估計(jì)，有時(shí)甚至根本無(wú)法進(jìn)行估計(jì)。由此產(chǎn)生了一種不需要 CSI的差分空時(shí)編碼，它利用兩個(gè)相鄰的接收信號(hào)矩陣進(jìn)行差分解碼。但要實(shí)現(xiàn)差分空時(shí)碼的編碼和解碼，其編碼矩陣則需要滿(mǎn)足一定的約束條件(例如差分酉空時(shí)編碼要求其傳輸矩陣是酉矩陣)。由于正交空時(shí)分組碼(OSTBC)本

3、身就能夠達(dá)到差分編碼的約束條件，因此近幾年關(guān)對(duì)差分 OSTBC的研究是占了差分空時(shí)碼的大部分比重。但是，按照 Jafarkhani的思想設(shè)計(jì)的QOSTBC一般不是酉矩陣，因此不能直接實(shí)現(xiàn)QOSTBC的差分編碼。如何設(shè)計(jì)出全速率且高性能的差分 QOSTBC成為近幾年研究的一個(gè)熱點(diǎn)和難點(diǎn)。同樣，本文也深入研究了QOSTBC的差分編碼。
　　首先，本文根據(jù)空時(shí)編碼設(shè)計(jì)的秩準(zhǔn)則原理，為了得到滿(mǎn)分集增益的QOSTBC，將Jafarkhani

4、碼與 Givens矩陣旋轉(zhuǎn)及星座旋轉(zhuǎn)相結(jié)合，設(shè)計(jì)出一種全速率滿(mǎn)分集 QOSTBC的編譯碼方案。系統(tǒng)仿真結(jié)果顯示，此編碼方案的系統(tǒng)性能比傳統(tǒng)QOSTBC有顯著的提高。
　　其次，本文提出了一種基于M-PSK調(diào)制的差分 QOSTBC方案，這種方案通過(guò)引入旋轉(zhuǎn)因子將 QOSTBC構(gòu)造成酉矩陣，這樣我們就可以對(duì)QOSTBC進(jìn)行差分編碼。此新方案擁有較大的歐氏距離并且在多接收天線(xiàn)系統(tǒng)下可以提高系統(tǒng)的傳輸性能，但由于不能實(shí)現(xiàn)全分集，與其它差分