▲研究與探討空時分組編碼的研究*劉小群寶雞文理學(xué)院【摘要】文章首先研突了空時分組編碼的編譯碼原理、特點和性能;然后對其性能進(jìn)行了仿真,并分析了仿真結(jié)果。【關(guān)鍵詞】空時分組編碼 Lamour方案最大似然判決空時編碼技術(shù)是近年來在無線通信領(lǐng)域新興的一種技1空時分組編碼系統(tǒng)術(shù),它的主要目的是解決無線通信中下行傳輸信號多徑衰落的問題?？諘r格型編碼在多發(fā)射天線條件下的譯碼復(fù)雜度限制了它的應(yīng)用,而空時分組編碼應(yīng)用正交設(shè)計理論,使得這種編碼體制的譯碼算法支持最大似然檢測,且接收端采用線信源編碼元編碼器性處理,盡管性能略有下降,但譯碼要簡單得多,受到人們映的廣泛關(guān)注圖1空時分組編碼的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)基金項目:寶雞文理學(xué)院項目(YK0823)收稿日期:2009年7月7日空時分組編碼(STBC)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示?？諘r分【作者簡介】黃政力:高級工程師,MBA畢業(yè)于答嘉曦:系統(tǒng)分析員,碩士畢業(yè)于登南大學(xué),現(xiàn)任職于中國移動通信華中科技大學(xué),現(xiàn)任職于中國移動集團(tuán)廣東有服公司網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化中心通信集因廣東有限公司網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化中主要從事無線網(wǎng)絡(luò)維護(hù)工作,主要從事基站設(shè)備維護(hù)工作<<賚任編輯:左永君uoyongjunt@bcom.cn空時分組編碼的研究研究與探討L組碼最初在兩個發(fā)射天線上使用, Glamour提出了一種簡單然判決準(zhǔn)則分別對s。和s進(jìn)行重建的(2,1發(fā)射分集技術(shù),并推廣至(2,m)的情況。圖2d(,+h)+d(和+)給出了其結(jié)構(gòu)示意圖:d(,4;+5)+(,+)v#k將上式左邊根據(jù)a(xy)=x-y)x-y)展開得發(fā)射d2(,n+k2s2)+d(2,-h2+h)(-k1-h2島2)(-h51-h2)加2=ae甩(+h習(xí)-h式)(加噪聲(+k+(|4+h)2-s-郡+(+1)-3s-6信道估計組合器因而,(1)最大似然算法判決發(fā)送信號S時,判決為S1,當(dāng)最大似然檢測且僅當(dāng):(a2+a2-1)|+d2(,s)s圖2Aamo川射分集方案(x+a2-1)體+d2(5,s.)vi≠k1.1 Alamoul發(fā)射方案對于PsK調(diào)制信號,上式可化簡為在一個符號周期里,兩個信號經(jīng)由兩個發(fā)射天線同時發(fā)a(63,s1)a2(3,s)v≠k射,天線1和天線2上發(fā)射的信號分別為s1和s2;在下一個符2)最大似然算法判決發(fā)送信號s2時,判決為s2,當(dāng)且號周期里,-S2和-S1分別由天線1、2發(fā)射。不難看出,僅當(dāng):發(fā)射符號是通過空間域和時間域共同完成的。發(fā)射天線1和2(ax2+a2-1)k3+d(3,s2,)≤到接收天線之間的信道分別用力()和2()表示,并假設(shè)兩個(a2+a2-1):+d2(32,sn)vi≠k(9)連續(xù)的符號周期T內(nèi)信道保持不變。對于PSK調(diào)制信號,上式可化簡為:力,()=(+T)=h,=a1e(1)d(2 s2)sd(, 2k)Vi+k10h240)=h2+T)=h2=a2e2可以看出, Alamouti的解碼算法支持最大似然解碼,在那么,相應(yīng)的接收信號在時刻和(+T)時刻可以分別接收端完全通過線性處理來實現(xiàn),這意味著接收機的結(jié)構(gòu)可表示為下面兩式:以大大簡化。同時由于正交設(shè)計,在解碼時可以分別獨立地;=(=S1+2S2+3)對發(fā)送符號s1和s2進(jìn)行最大似然判決。=r(+T)=-4+屬+13性能分析其中n和分別表示在時刻和(|+T】時刻的接收機上A|amou方案采用兩個發(fā)射天線、一個接收天線的的噪聲加干擾,假定二者為獨立同分布的復(fù)隨機變量,均服(2,1)模式,理論計算和仿真結(jié)果證明了(2,1模式與從均值為零、方差為N的復(fù)高斯分布。采用最大比接收組合(MRRC)的(1,2)模式具有相同的12最大似然判決準(zhǔn)則分集增益;這種模式可以簡單地推廣至【2,m)的情況,將組合器的輸出信號送入最大似然檢測器,利用最大似分集增益為2m。同時由于發(fā)射碼矩陣是正交矩陣,其解碼責(zé)任編輯:左永君zuoyongjun@mcom.cn▲研究與探討空時分俎編瑪?shù)难芯繌?fù)雜度與空時格型編碼相比大大降低。由圖4可以看出:BPSK與QPSK兩條曲線平行,這是因為兩種方案都采用的是(2,1)或(4,1)系統(tǒng),提2仿真結(jié)果分析供相同的分集增益,而分集增益決定了曲線下降的曲率。Maab仿真參數(shù): frame length=180, number of另外,8PSK調(diào)制下的性能比QPSK差,QPSK調(diào)制下的性packets=500。圖3、4為仿真得到的BER(誤塊率)-SNR能比BPSK差;這是因為調(diào)制階數(shù)越高,信號之間的差別信噪比】曲線越小,要達(dá)到相同的性能,需要的信噪比越大,性能也就從圖3可以清楚地看出:STBC系統(tǒng)的性能明顯優(yōu)于傳統(tǒng)越差。的單天線系統(tǒng),這是因為后者不能提供分集增益。對于同一綜上所述,對同一系統(tǒng),隨著調(diào)制狀態(tài)數(shù)的增加,其性個STBC系統(tǒng),其性能隨著接收天線數(shù)目的增多而變好,性能將變差;對同一調(diào)制方式,隨著發(fā)射天線數(shù)或接收天線數(shù)能曲線下降的曲率變大;因為隨著接收天線數(shù)的增加,系統(tǒng)的增加,其性能將變好。所能提供的分集增益也隨之增加。"麒轉(zhuǎn)斟-STBCQ,1uncoded參考文獻(xiàn)[1]Alamouti S M. A simple transmit diversity101:technique for wireless communications [J]. IEEEJournal on Selected Areas in Communications1998,16:1451-1458.[2]Vucetic B, Jinhongyuan. Space-time coding [MJohn wiley k Sons, 2003.[3]趙樹杰,趙建勛,編著.信號檢測與估值理論.北京:清華大學(xué)出版社,2005圖3瑞利袁落下BPSκ未編碼信號與空時分組編碼信號[4]袁東風(fēng),張海霞,編著,編碼調(diào)制技術(shù)原理及應(yīng)用[M]性能比較北京:清華大學(xué)出版社,200616里【作者簡介】劉小群:寶雞文理學(xué)院講師,西安電子科技大學(xué)通信工程學(xué)院碩士研究生,研究方向為通信與信排時時圖4瑞利衰落下(4,1)系統(tǒng)不同調(diào)制方式空時分組碼性能比較<<責(zé)任編輯:左永君 zuoyongjun G mcom.cn