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基于多输入输出(MIMO)的空时编码技术是实现未来带宽资源日益紧张的高速无线数据通信系统的重要技术,它结合了信道编码、调制和接收端的信号处理,能够充分利用无线通信信道中多散射体环境所造成的多径,从而提供信号的抗衰落性能。空时编码技术是近几年来在通信领域新兴的研究方向,它主要是设计用来解决无线通信下行传输中信号衰落的问题。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。本文围绕这一热点课题展开,首先简要介绍了空时编码的发展和无线信道的特点,给出了无线信道衰落的仿真模型;研究了空时编码技术与正交频分复用(OFDM)技术的结合,分析了空时编码正交频分复用(STC-OFDM)系统在频率选择性衰落信道中的性能,在此基础上,提出了一种级联TCM一STBC—OFDM系统,仿真结果表明该结构具有良好的性能,不仅可以获得空间分集带来的分集增益,而且可以获得频率选择性衰落信道带来的分集增益。在实际的传播环境中,不同天线上的信号的衰落在空间上存在相关性,研究了瑞利相关衰落信道的空间相关性对空时编码性能的影响以及相关莱斯衰落信道下空时编码系统的性能,以期推动空时编码在无线通信系统中的实际应用。在高速移动的环境中或者当发射天线数目很多时,获得准确的信道信息比较困难。酉空时编码及酉差分空时编码(DUSTC)都不需要信道信息,着重研究了酉差分空时编码技术,简要说明了酉空时编码的信号形式及星座设计方法;分析了DUSTC的发送和接收公式,分析了DUSTC的严格PEP和SEP的联合界,给出了当SNR值在不同的范围时,DUSTC星座参数的选取准则,并进行了Rayleigh衰落信道的仿真。

关键词：空时编码正交频分复用网格编码调制酉空时编码酉差分空时码

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一族满分集度酉空时分组码

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电子与信息学报 2007年第3期29卷 652-656页

作者：刘陈王庆华南京邮电大学电子工程系南京210003

对于接收端和发送端均不具备信道状态信息的MIMO系统,本文将Cayley变换与对角块正交空时分组码结合,提出了一种新的酉空时分组码构造方法。新构造的空时分组码适用于任意发送天线数为偶数的MIMO系统,能提供满发送分集度和1.5符号/信道... 详细信息

对于接收端和发送端均不具备信道状态信息的MIMO系统,本文将Cayley变换与对角块正交空时分组码结合,提出了一种新的酉空时分组码构造方法。新构造的空时分组码适用于任意发送天线数为偶数的MIMO系统,能提供满发送分集度和1.5符号/信道利用的信息传输率,并可采用球检测法等低计算复杂度检测算法得到准最优的检测结果。

关键词： MIMO系统酉空时编码分集度 Cayley变换球检测

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基于Hadamard矩阵调制的空时频移键控

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电子与信息学报 2007年第10期29卷 2401-2404页

作者：王磊朱世华王君西安交通大学信息与通信工程系西安710049

针对现有的空时频移键控(ST-FSK)频谱利用率低的缺陷,该文提出了一种基于Hadamard矩阵调制的空时频移键控(HST-FSK)方案。HST-FSK采用Hadamard矩阵对一个新的FSK波形向量在空、时二维上作Kronecker扩展,由于新的FSK波形向量中引入了更... 详细信息

针对现有的空时频移键控(ST-FSK)频谱利用率低的缺陷,该文提出了一种基于Hadamard矩阵调制的空时频移键控(HST-FSK)方案。HST-FSK采用Hadamard矩阵对一个新的FSK波形向量在空、时二维上作Kronecker扩展,由于新的FSK波形向量中引入了更多的参数,因而HST-FSK能够获得比ST-FSK更高的频谱利用率。作为一种特殊的酉空时编码,HST-FSK适合于任意发射天线数并且可以实现接收端无需信道估计的非相干检测。相比于其它的酉空时调制(USTM)方案,HST-FSK还具有编码设计简单、能够获得满天线分集等优点。理论分析及仿真实验表明,与已有典型的酉空时调制方案相比,在频谱利用率相同的条件下,HST-FSK与ST-FSK的误码性能相当。而在具有较高频谱利用率时,HST-FSK的误码性能明显优于基于系统设计的USTM。

关键词：发射分集酉空时编码频移键控非相干检测

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高速铁路移动环境下MIMO信道预测与预处理技术研究

高速铁路移动环境下MIMO信道预测与预处理技术研究

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作者：温沛霖西南交通大学

学位级别：硕士

随着移动通信业务需求的持续增长,移动通信已经成为当前世界上技术发展最迅速的学科之一。多输入多输出技术（MIMO）作为新一代移动通信领域的关键技术之一,也是目前移动通信领域的研究热点,更优于单天线系统,MIMO技术能较好地提高信息... 详细信息

随着移动通信业务需求的持续增长,移动通信已经成为当前世界上技术发展最迅速的学科之一。多输入多输出技术（MIMO）作为新一代移动通信领域的关键技术之一,也是目前移动通信领域的研究热点,更优于单天线系统,MIMO技术能较好地提高信息传输的速率,改善信息传输的质量,提升通信容量。目前,多输入多输出技术已经广泛应用于宽带无线接入以及长期演进（LTE）等无线通信系统中。 MIMO系统的性能提升与MIMO无线信道的传输特性关系较大。如果系统能够准确获得信道的状态信息,并且充分将其利用于自适应传输技术中,能显著提升通信系统的系统容量。。通信系统可以根据信道状态信息进行空时编码,预编码,自适应调制,功率控制等,提升通信质量。在高速移动的通信系统中,由于信道快变,当前时刻通过信道估计出来的信道状态信息不再适合指导未来时刻发射端发送下行数据。下一代蜂窝通信需要支持快达500km/h的超高移动速度。所以有必要使发射端准确获取未来的信道状态信息,或者直接减轻甚至克服对信道状态信息的需求,以显著改善系统性能。系统精确传输的关键在于准确的信道状态信息,由于信道预测技术能有效修正不准确的信道状态信息,是近年来MIMO增强技术的研究热点之一。系统通过参考符号对当前时刻的信道状态信息进行估计,并依据当前时刻的信道状态信息预测或者修正未来时刻的信道状态信息,从而提升MIMO系统传输的性能。随着高速铁路的快速发展,移动台的移动速度不断提高,移动传播环境越来越恶劣,某些传统的通信技术适用性不断受到挑战,酉空时编码技术不同于传统的空时编码技术,可以应用于未知信道状态信息的恶劣信道中,以克服系统无法正常获取CSI的困难。本文首先对MIMO信道预测与跟踪技术进行了研究。MIMO信道预测技术主要考察了几种常用的信道预测算法,并通过预编码技术对信道预测的性能进行了进一步验证。本文考察的算法包括基于MMSE和基于自适应滤波器的预测算法。基于MMSE的预测算法思想是信道的全局统计特性,基于自适应的预测算法思想是数据的局部平稳性,依据使用自适应滤波器的种类可以分为基于NLMS（归一化最小均方误差）,RLS（递归最小二乘法）和Kalman这三种方法。最后,结合局部平稳性和全局统计特性,提出了引入预测样本迭代的信道预测策略,在预测深度加大的情况下有较好预测性能。本文还对酉空时编码技术进行了研究,其中包括传统的酉空时编码技术和差分酉空时编码技术,分别对两种酉空时编码技术在不同星座构成,不同多普勒扩展,不同检测方法,不同信道时变性等方面进行了充分的考察。最后,结合信道的时变特性,提出了一种适用于快速时变信道情景下,基于修正因子的差分酉空时检测技术,相对于传统的差分酉空时解码,有一定程度的性能提升。

关键词： MMO 时变信道预测酉空时编码差分酉空时编码

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