快衰落信道中的分布式差分空时编码传输方案
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空时编码技术空时编码技术空时编码STC (Space-Time Coding) 技术在无线通信领域引起了广泛关注,空时编码的概念是基于Winters 在20世纪80年代中期所做的关于天线分集对于无线通信容量的重要性的开创性工作。
空时编码是一种能获取更高数据传输率的信号编码技术,是空间传输信号和时间传输信号的结合,实质上就是空间和时间二维的处理相结合的方法。
在新一代移动通信系统中,空间上采用多发多收天线的空间分集来提高无线通信系统的容量和信息率;在时间上把不同信号在不同时隙内使用同一个天线发射,使接收端可以分集接收。
用这样的方法可以获得分集和编码增益,从而实现高速率的传输。
现在是第三代移动通信系统中提高频谱利用率的一项技术。
空时编码的有效工作需要在发射和接收端使用多个天线,因为空时编码同时利用时间和空间两维来构造码字,这样才能有效抵消衰落,提高功率效率;并且能够在传输信道中实现并行的多路传送,提高频谱。
需要说明的是,空时编码技术因为属于分集的范畴,所以要求在多散射体的多径情况下应用,天线间距应适当拉开以保证发射、接收信号的相互独立性,以充分利用多散射体所造成的多径。
1 空时编码技术及其分类空时编码在不同天线所发送的信号中引入时间和空间的相关性,从而不用牺牲带宽就可以为接收端提供不编码系统所没有的分集增益和编码增益。
空时编码的基本工作原理如下:从信源给出的信息数据流,到达空时编码器后,形成同时从许多个发射天线上发射出去的矢量输出,称这些调制符号为空时符号(STS) 或者空时矢量符(STVS) 。
与通常用一个复数表示调制符号类似(复的基带表示) ,一个空时矢量符STVS可以表示成为一个复数的矢量,矢量中数的个数等于发射天线的个数。
目前提出的空时编码方式主要有:⑴正交空时分组码OSTBC (Orthogonal Space2 Time Block Coding) ;⑵贝尔分层空时结构BLAST(Bell Layered Space2Time Architecture) ;⑶空时格型编码STTC(Space2Time Trellis Coding) ;这3类接收机需要已知信道传输系数的空时编码,另外还有适于少数不知道信道传输系数情况的有效期分空时编码。
用于快时变MIMO衰落信道的一种差分空时调制技术
钱轶群;杨绿溪
【期刊名称】《通信学报》
【年(卷),期】2005(26)8
【摘要】针对快时变多输入多输出(MIMO)平坦衰落信道,利用时变信道的基扩展模型(BEM),提出了一种差分空时调制方案.差分编码按块进行,发射信号矩阵为对角酉矩阵.通过设计发射端的交织及接收端的解交织,判决反馈差分检测不需要信道状态信息.理论分析和仿真表明,该方案能同时实现最大的天线分集和信道时变性所提供的Doppler分集.
【总页数】5页(P57-61)
【作者】钱轶群;杨绿溪
【作者单位】东南大学,无线电工程系,江苏,南京,210096;东南大学,无线电工程系,江苏,南京,210096
【正文语种】中文
【中图分类】TN911.3
【相关文献】
1.快衰落信道中的差分空时调制 [J], 陈钟麟;喻莉;朱光喜;胡臻平
2.连续衰落信道下适用于酉空时调制的最大似然多符号差分检测算法 [J], 李颖;王欣;魏急波
3.连续衰落信道下适用于酉空时调制的多符号差分球形译码算法 [J], 李颖;王欣;魏急波
4.一种适用于快速双选衰落信道的时频双差分空时编码正交频分复用技术 [J], 姜海宁;罗汉文;田继锋;宋文涛;徐友云
5.莱斯快衰落信道下差分酉空时调制的性能 [J], 赖国庭;尹俊勋;喻华文
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基于Alamouti码的差分空时协同分集方案研究一、引言无线信号在传输过程中要遭受到不同类型衰落的影响,使得到达接收端的信号时断时续,甚至中断。
为此,各种抗衰落手段和技术不断涌现并应用于实际系统。
协同通信技术[1-2]就是近年来提出的一项利用单天线实现虚拟MIMO原理的新兴抗衰落技术,在提高信息传输质量和容量方面具有很大的优势。
但是,传统的协同通信都是基于相干检测的,系统中的接收端需要已知所有子信道的状态信息,这将极大地增加系统实现的复杂度,特别是在快衰落等信道环境中协同通信系统中的实时信道估计有可能根本无法实现。
差分协同通信可看作是差分相位键控(DPSK)[3]在协同通信中的推广,通过采用差分调制或编码的方法,可有效避免相干系统中所必须的信道估计,从而提高系统的可实现性。
因此,为提高系统的抗衰落能力和可实现性,开展不需要已知信道状态信息的差分协同通信方面的研究具有重要的现实意义。
目前,国内外对差分协同通信的研究主要集中于两方面:无空时编码的差分调制[4-7]和有空时编码的差分调制,其中有空时编码的又可分为两大类:基于空时分组码的[8-12]和基于酉空时调制码的[13-14]。
空时分组码中的Alamouti 码[15]具有比较成熟的差分编译码方法,而且译码复杂度也非常低[16],目前多数基于空时分组码的差分协同通信研究都是基于该码字的。
只是不同的文献从协同用户的选择、工作方式、时隙设臵及信号调制方式等不同方面出发,分别提出了各自的系统方案,但每种方案都有其各自的适用性。
尽管采用了各自不同的设计方法,但每种方案最终都使接收端获得了Alamouti码的信号形式,进而利用Alamouti码特有的差分译码方法来进行信号检测,从而实现无需已知信道状态信息的信号接收。
本课题研究也针对Alamouti码开展,结合文献中已有的研究成果和存在的问题,针对卫星移动通信的系统结构提出了一种适用于卫星移动通信的、基于Alamouti码的差分空时协同分集方案,并针对卫星移动通信的不同信道衰落环境对所提方案进行了性能仿真和分析。
多径衰落信道中分组空时编码OFDM传输方案
孙晓云;李蓓;熊艳平;郑棋
【期刊名称】《西安科技大学学报》
【年(卷),期】2007(027)003
【摘要】提出了一种分组空时编码OFDM传输方案.发射端对发射天线进行分组,对于每个分组进行独立的空时编码,而利用不同用户的子载波选择矩阵相互正交进行分组干扰抑制,接收端对每一分组的空时码进行空时分组码的传统解码.在发射天线数较大时,该方案不但可以获得高于传统空时编码的频谱利用率和码速率,而且相对于其他文献中的分组干扰抑制方法,该方案只需用一个接收天线,降低了系统接收机设计的复杂度.仿真结果验证了这一方案的有效性.
【总页数】5页(P431-434,484)
【作者】孙晓云;李蓓;熊艳平;郑棋
【作者单位】西安科技大学,通信与信息工程学院,陕西,西安,710054;西安大唐电信公司,陕西,西安,710054;西安电子科技大学,理学院,陕西,西安,710071;西安科技大学,电气与控制工程学院,陕西,西安,710054
【正文语种】中文
【中图分类】TN911
【相关文献】
1.快衰落信道中的分布式差分空时编码传输方案 [J], 王磊;陈志刚
2.基于块空时分组编码DFT-S-OFDM虚拟MIMO传输方案 [J], 刘海涛;王勇;李
冬霞
3.多径衰落信道环境中基于空时码构建的ST-OFDM系统 [J], 张博;庄奕琪;徐飞
4.多通道分组SFBC-OFDM传输方案 [J], 王小龙;水鹏朗
5.多径衰落信道中的OFDM系统仿真分析 [J], 殷璐
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摘要空时编码技术是近几年来在通信领域新兴的研究方向,它主要用于解决高速无线通信下行传输问题。
空时编码技术将信道编码技术与天线分集技术相结合,大幅度的增加了无线通信系统的容量,为无线传输提供了分集增益和编码增益,并且能够提供远高于传统单天线系统的频带利用率,为解决无线信道的带宽问题提供了一条新的解决途径。
空时编码技术具有很高的频谱利用率和较好的通信质量,能够满足高速数据通信业务的要求。
空时编码分为:分层空时编码、空时格型编码和酉空时编码、差分空时编码。
分层空时码(LSTC)(Layered Space-Time Coding)是最早提出的一种空时编码方式,又俗称贝尔实验室分层空时结构(BLAST, Bell Labs Layered Space-Tirrae ),是由贝尔实验室在1998年提出的一种利用多根发射天线实现数据流的多路并行无线传输的方法。
BLAST的特点是系统结构简单,易于实现,频带利用率随着发射天线数目的增加而线性增加,它所能达到的传输速率是单天线系统无法想像的。
分层空时码通过一维信号处理方法来处理多维信号,一般适于接收天线数多于发送天线数的无线MIMO系统。
BLAST能提供一定的接收分集增益,但由于BLAST没有直接在空域上引入不同发射天线发送信号间的相关性,因此不提供发射分集增益,所以,从严格意义上讲分层空时码不能算作为一种真正的空时编码方法。
BLAST根据信号构造方式的不同可以分为对角结构(D-BLAST)垂直结构( V-BLAST )和水平结构( H-BLAST ),D-BLAST接收端的检测复杂度高,但性能较好;而V-BLAST检测复杂度低,较为实用.关键字: MIMO 空时编码空时分层编码 MATLAB目录一、前言 (1)二、移动通信的发展概况 (2)三、MIMO技术研究现状 (3)3.1 MIMO信道容量 (3)3.2 MIMO天线设计 (4)四、分层空时编译码 (5)4.1分层编码原理 (5)4.2 分层空时码模型 (5)4.3 编码算法 (6)4.4 垂直分层译码原理 (7)4.5 系统仿真及结果 (8)4.6 分层空时编码技术及应用 (12)五、总结 (14)六、参考文献 (15)致谢 (16)一、前言分层空时编码(Layered Space--Time Codes,简称LST)最早由Foschini提出1131,能够获得更大的MIMO信道容量。