一種簡單的極化—轉(zhuǎn)發(fā)MIMO中繼編碼方式.pdf

1、多輸入多輸出(Multiple-Input Multiple-Output，MIMO)無線通信系統(tǒng)是指在發(fā)射和接收兩端都配置多個天線單元來發(fā)射和接收數(shù)據(jù)。與(Single-Input Single-Output，SISO)單輸入單輸出無線通信系統(tǒng)相比，MIMO無線通信系統(tǒng)的優(yōu)點主要是在無須增加系統(tǒng)資源的條件下，有效地引入新的系統(tǒng)資源——空間資源，從而在不增加帶寬和功率的基礎(chǔ)上，極大地提高系統(tǒng)信道容量，增強系統(tǒng)的可靠性。作為第四代移動通信

2、系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)，MIMO已經(jīng)得到了廣泛而深入的研究。
　　 Arikan提出的信道極化方式提供了一種可使系統(tǒng)達到性能極限的編碼實現(xiàn)途徑，受此啟發(fā)，可以在源—中繼—目標通信系統(tǒng)中使用極化MIMO中繼編碼技術(shù)。文中提出了一種簡單的極化-轉(zhuǎn)發(fā)MIMO中繼方式，即通過源節(jié)點極化編碼和中繼節(jié)點極化編碼，可以提供比普通的解碼轉(zhuǎn)發(fā)/放大轉(zhuǎn)發(fā)中繼方式更為可靠的傳輸手段。文中還將極化MIMO中繼系統(tǒng)分為兩個對稱的極化中繼系統(tǒng)，即下行極化系統(tǒng)和上行

3、極化系統(tǒng)，這樣做將導致極化MIMO中繼信道的容量差別。文中分析了四個固定天線的情況下極化MIMO中繼系統(tǒng)的比特誤碼率，這是一種選擇信號序列的方式，即通過利用MIMO信道的合并與分解構(gòu)建編碼序列來增加信道的可靠性。此極化MIMO中繼系統(tǒng)有一個顯著的遞歸性特征，所以包含在疊加Alamouti碼和等價Jafarkhani碼中的傳輸信息可以用較為簡單的解碼方式進行解碼。
　　 本文的目標就是通過利用香農(nóng)編碼理論來改進MIMO中繼信道。本

4、文中的設計方案有效地利用極化編碼序列有兩個必備特性——遞歸編碼結(jié)構(gòu)和連續(xù)消除解碼特性，在編碼和解碼中巧妙引入了信道的合并與分解方式。通過MIMO信道的合并與分解來建編碼序列，從而增加數(shù)據(jù)的可靠性，是本文的一個閃光點。最后，通過仿真建立了一個系統(tǒng)框架用來說明比特誤碼率(BER)在極化編碼中繼系統(tǒng)的重要性。通過對MIMO信道進行特定的合并與分解后，節(jié)點的譯碼計算復雜度會大幅度降低，因此，文中提出的MIMO中繼系統(tǒng)模型，可以大量增加天線數(shù)量，