準正交空時分組碼的改進研究.pdf

1、空時分組碼(STBC)是多輸入多輸出(MIMO)系統(tǒng)中重要的信道編碼技術(shù)之一。由于STBC具有編碼結(jié)構(gòu)和信道估計相對簡單，譯碼復(fù)雜度相對較低，且能夠提供完全的空間分集增益等優(yōu)勢，近些年來它已得到廣泛的研究與應(yīng)用。當(dāng)發(fā)送天線數(shù)大于2時，到達滿分集的復(fù) OSTBC無法實現(xiàn)全速率傳送，針對這一問題，Jafarkhani等人提出了全速率準正交空時分組碼(QOSTBC)的概念及構(gòu)造方法。
　　這類空時分組碼的解碼要求接收端必須己知信道的狀態(tài)

2、信息(CSI)，因此在接收端進行信道估計是必要的。但是信道估計會增加系統(tǒng)的成本和復(fù)雜性，并且當(dāng)處在接收端高速移動、信道狀態(tài)快速變化的環(huán)境中時，快衰落使得接收端不能進行準確地信道估計，有時甚至根本無法進行估計。由此產(chǎn)生了一種不需要 CSI的差分空時編碼，它利用兩個相鄰的接收信號矩陣進行差分解碼。但要實現(xiàn)差分空時碼的編碼和解碼，其編碼矩陣則需要滿足一定的約束條件(例如差分酉空時編碼要求其傳輸矩陣是酉矩陣)。由于正交空時分組碼(OSTBC)本

3、身就能夠達到差分編碼的約束條件，因此近幾年關(guān)對差分 OSTBC的研究是占了差分空時碼的大部分比重。但是，按照 Jafarkhani的思想設(shè)計的QOSTBC一般不是酉矩陣，因此不能直接實現(xiàn)QOSTBC的差分編碼。如何設(shè)計出全速率且高性能的差分 QOSTBC成為近幾年研究的一個熱點和難點。同樣，本文也深入研究了QOSTBC的差分編碼。
　　首先，本文根據(jù)空時編碼設(shè)計的秩準則原理，為了得到滿分集增益的QOSTBC，將Jafarkhani

4、碼與 Givens矩陣旋轉(zhuǎn)及星座旋轉(zhuǎn)相結(jié)合，設(shè)計出一種全速率滿分集 QOSTBC的編譯碼方案。系統(tǒng)仿真結(jié)果顯示，此編碼方案的系統(tǒng)性能比傳統(tǒng)QOSTBC有顯著的提高。
　　其次，本文提出了一種基于M-PSK調(diào)制的差分 QOSTBC方案，這種方案通過引入旋轉(zhuǎn)因子將 QOSTBC構(gòu)造成酉矩陣，這樣我們就可以對QOSTBC進行差分編碼。此新方案擁有較大的歐氏距離并且在多接收天線系統(tǒng)下可以提高系統(tǒng)的傳輸性能，但由于不能實現(xiàn)全分集，與其它差分