无线移动通信系统中发射分集及空时编码技术

摘要

该篇论文主要围绕发射分集技术、多输入多输出(MIMO)技术及空时编码技术在以下方面做了一些研究工作:1.空时格码具有很好的性能,它可以在数据率、格栅复杂度、分集增益、星座复杂度上相互折中.该文提出了一种优化的空时格码的构造准则.给出一种在多个具有相同条件的空时格码中筛选好码的算法.2. 该文首次提出了一种叠代干扰抵消的短序列MLSE译码算法,以不高的计算复杂度来获得较好的译码性能.此外该文还提出一种半速率的2- 空时块码,它在两根发射天线的发送情形下能够达到与4- 空时块码相同的性能.4- 空时块码需要4根发射天线而半速率2- 空时块码仅仅需要2根发射天线就足够了.3.在慢速平衰落MIMO(或多输入单输出MISO)系统下,该文将注水原理引入到空时码技术里,根据闭环反馈回来的信道信息的多少,在不改变总发射功率大小的前提下,调节发射天线上的功率分配,甚至调节发射信号的相位来优化空时码的发射分集性能.就功率调整的过程来说,该文提出了三种注水算法,然后从理论和仿真结果上证明了注水空时码的有效性,甚至在信道相关系数高达80﹪时注水空时码都还是有效的.4.该文把空时编码技术应用到DS-CDMA系统和OFDM系统中.5.该文综合考虑V-BLAST和D-BLAST发射方案,提出一种新的BLAST发射方案——循环发射分集的CTD-BLAST技术.然后就CTD-BLAST解码算法该文提出两种译码算法:一种是一次完成排序的反向预排序BLAST译码算法;另一种是联合混合预排序与短序列最大似然的BLAST译码算法.后一种译码算法可以在译码性能和译码复杂度上进行折中.

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

§1.1通信发展概貌

§1.2论文背景

§1.3本论文的主要工作

第二章发射分集及空时码基础

§2.1移动通信信道模型

§2.1.1移动通信信道衰落类型

§2.1.2平衰落瑞利型MIMO信道模型

§2.2 MIMO信息论基础

§2.3发射分集的种类

§2.3.1延时发射分集(DD)

§2.3.2 正交发射分集(OTD)

§2.3.3空时发射分集(STTD)

§2.4空时码理论基础

§2.4.1空时格码的理论基础

§2.4.2空时块码的理论基础

§2.4.3酉空时码的理论基础

§2.4.4贝尔空时分层结构(BLAST)

§2.5小结

第三章空时格码的优化准则及串联级联卷积编码的空时格码

§3.1空时格码优化的性能准则

§3.1.1空时格码的优化准则

§3.1.2编码增益的短序列平均法

§3.2串联级联卷积编码的空时格码

§3.2.1串联级联卷积编码方案

§3.2.2串联级联卷积编码空时格码的网格图

§3.2.3串联级联卷积编码空时格码仿真结果及讨论

§3.2.4编码增益比较

§3.3小结

第四章频率选择性衰落信道下空时块码的译码算法及半速率2-空时块码

§4.1空时块码的译码方案

§4.1.1频率非选择性信道下空时块码的译码

§4.1.2频率选择性信道下空时块码译码

§4.2 4-分集度半速率2-空时块码

§4.2.1 3、4-空时块码

§4.2.2半速率2-空时块码

§4.2.3全速率2-空时块码、半速率的2、3、4-空时块码性能比较

§4.2.4空时块码下信道估计

§4.2.5仿真结果及讨论

§4.3小结

第五章注水空时码

§5.1注水原理及其在衰落信道下的推广

§5.1.1并行AWGN信道下注水原理基础

§5.1.2在并行平衰落信道下注水原理的推广

§5.2衰落信道的相关性及其功率差分布

§5.3注水空时码

§5.3.1注水空时码系统模型

§5.3.2三种空时码注水算法

§5.3.3注水空时码性能分析

§5.4仿真结果及讨论

§5.5结论

第六章DS-CDMA及OFDM系统中空时码的应用

§6.1 TDD DS-CDMA系统中联合预瑞克与空时编码技术

§6.1.1系统模型

§6.1.2应用的空时格码

§6.1.3仿真结果及讨论

§6.2编码CDMA下块交织的空时块码

§6.2.1 CDMA中空时发射分集模型

§6.2.2块交织、解块交织

§6.2.3仿真结果及讨论

§6.3 MIMO/OFDM系统中空时编码技术

§6.3.1 MIMO/OFDM系统模型

§6.3.2空时块码编码的实现方案

§6.3.3仿真结果及讨论

§6.3.4结论

§6.4小结

第七章CTD-BLAST及其译码算法

§7.1 BLAST简介

§7.1.1 D-BLAST简介及其译码算法

§7.1.2 V-BLAST简介及其译码算法

§7.2循环发射分集BLAST

§7.2.1循环发射分集BLAST的提出

§7.2.2循环发射分集的BLAST解码算法

§7.2.3仿真结果及讨论

§7.3小结

第八章结束语

§8.1全文总结

§8.2展望

致谢

英语缩略语

参考文献