基于代數(shù)理論協(xié)作空時分組編碼技術(shù)研究.pdf

1、在過去十多年內(nèi)，我們見證了對支持包括語音、視頻、電子郵件和網(wǎng)頁瀏覽等廣泛應(yīng)用的可靠高速率無線通信鏈路需求的空前增長。提供這樣的可靠鏈路是具有挑戰(zhàn)性的，在高速無線應(yīng)用系統(tǒng)中其他的挑戰(zhàn)還包括可用寬帶的貧乏、發(fā)射功率的嚴格限制、硬件復雜度和費用要求等。隨著頻譜的匱乏以及新的無線應(yīng)用系統(tǒng)數(shù)目的穩(wěn)步增長或者已有無線應(yīng)用的擴展，如何支持這些應(yīng)用成為了一個顯著的難題。多輸入/多輸出系統(tǒng)(Multi-Input Multi-Output，MIMO)應(yīng)運

2、而生。MIMO作為未來無線通信中的關(guān)鍵技術(shù)，可以有效抑制多徑衰落、擴展信道容量、大幅提升數(shù)據(jù)速率和傳輸可靠性、提高頻譜利用率和系統(tǒng)容量、降低成本。
　　 空時編碼是MIMO技術(shù)的重要研究內(nèi)容，也是當今無線通信領(lǐng)域研究的熱點。使用空時編碼(STC)是達到或接近MIMO無線信道容量的一種可行、有效的方法?？諘r編碼是一種用于多發(fā)射天線的編碼技術(shù)。該編碼在多根發(fā)射天線和各個時間周期的發(fā)射信號之間能夠產(chǎn)生空域和時域的相關(guān)性?？沼蚍旨褪抢?/p>

3、用空間上分離的多個發(fā)射信號樣本或多個接收信號樣本(多個不相關(guān)的信道)來對抗多徑衰落。這種空時相關(guān)性可以使接收機克服MIMO信道衰落和減少發(fā)射誤碼。代數(shù)空時編碼是在空時分組碼和空時分層結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，它將許多空時編碼方案作為它的特例，是空時編碼更為一般的表達形式。
　　 本文的研究主要包括以下幾個方面：
　　 (1)分析了協(xié)作分集的原理，研究了協(xié)作分集對空時編碼的影響以及在MIMO傳輸中的優(yōu)點，通過后面的仿真證實了

4、使用空時協(xié)作技術(shù)之后誤碼率有一定的降低，性能有所改善。
　　 (2)研究了基于分布式空時編碼的球形譯碼，主要包括球形譯譯碼的原理、推導過程以及仿真結(jié)果。仿真是基于QAM的調(diào)制方式。仿真結(jié)果表明，無論MIMO系統(tǒng)的天線數(shù)，從性能上看最大似然譯碼性能最好，二范數(shù)球形譯碼性能要損失的dB很小，從仿真時間來看，最大似然譯碼耗費時間要比二范數(shù)球形譯碼長很多，故用二范數(shù)球形譯碼來接近最大似然譯碼是較佳的。
　　 (3)研究了基于代數(shù)

5、理論協(xié)作分布式的空時分組碼，該種碼是線性的，但不滿足正交或準正交設(shè)計關(guān)系。首先建立了協(xié)作信道模型，然后設(shè)計出發(fā)射天線數(shù)為2、接收天線數(shù)也為2的分布式空時分組碼，采用球形譯碼算法進行譯碼，最后將傳統(tǒng)的、協(xié)作的、基于代數(shù)理論的以及基于代數(shù)理論協(xié)作的分布式空時分組碼分別進行了性能仿真。仿真結(jié)果表明基于代數(shù)理論并采用協(xié)作技術(shù)所設(shè)計的分布式空時分組碼可以降低系統(tǒng)誤碼率，提高系統(tǒng)性能。
　　 (4)提出了四元數(shù)應(yīng)用于分布式空時編碼的技術(shù)。通