一种准正交空时分组码的单符号解码算法

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1、设计与实现一一种准正交空时分组码的种准正交空时分组码的单单符号解码算法符号解码算法*钱叶旺池州学院物理系【摘要】文章提出了一种能减少解码端复杂度的新的解码方案。首先介绍了空时分组码的系统模型，然后介绍准正交空时分组码的系统模型和新的单符号解码算法，模拟仿真结果表明，该方案是一种简单有效的准正交空时分组码的解码方案。【关键词】准正交空时分组码准迫零准最小均方误差极大似然单符号解码最近，无线信道面临的主要问题是信号从发射天线经射天线系统，O.Tirkkonen，H.Jafarkhani，C.Papadias和过多条路径到达接

2、收天线所造成的衰落。分集是对抗信道衰G.Foschnini给出了一种全速率且能获得最大可能分集度的落的有效手段之一，利用接收端的多天线接收分集技术已一半的准正交空时分组码（QOSTBC，Quasi-orthogonal[4][6]经很成熟，因此人们把目光转移到发射端的发射分集技术Space-timeBlockCodes）。准正交空时分组码的解码上。利用正交设计的空时码（STC，SpaceTimeCoding）不再是单符号解码，而是在接收端对成对地发射符号序列进[1,2]是一种有名的发射分集方案，具有很高的带宽有效性。行并

3、行的极大似然解码。因此，它的解码复杂度要比正交空S.M.Alamouti在参考文献1中针对2个发射天线系统给出一时分组码高。种基于发射分集的空时码方案，只需在接收端利用简单的在本文中，我们提出了新的解码方案。由于现有的准正[4][6]单符号极大似然解码，该方案能达到全分集度和全速率传交空时分组码的解码都是对发射符号对序列进行并行处输。V.Tarokh推广正交设计理论到一般的正交空时分组码理，而不是像正交空时分组码一样单符号极大似然解码。因[2,3]（OSTBC，OrthogonalSpace-timeBlockCodes

4、）。此，在接收端需要2个并行的极大似然解码器，其复杂度远正交空时分组码能通过简单的单符号解码来获得完全分集高于正交空时分组码。本文给出的新解码方案就是单符号解度。然而，OSTBC的符号传输速率随着发射天线数的增加码而不是成对符号解码，发射符号也能像正交空时分组码一而递减，从原来采用2个发射天线时的最大符号传输速率1样进行单符号的极大似然解码。因此，能极大地减少解码器下降到4个发射天线时的最大符号传输速率3/4。针对4根发的复杂度。文中分别用迫零（ZF，zeroforcing）准则和最小均方误差（MMSE，MinimumM

5、eanSquaredError）准收稿日期：2008年8月11日则给出了准迫零（Quasi-ZF）解码方案和准最小均方误差*本文是国家自然科学基金项目（60272046）和安徽省高等（Quasi-MMSE）方案。学校省级自然科学基金项目（KJ2007B385ZC）责任编辑：林菊jasmine.lin@126.com712008年10月（下）设计与实现一种准正交空时分组码的单符号解码算法1空时分组码的系统模型本文考虑一个具有Mr个发射天线和Mr个接收天线的多（3）天线系统。空时分组编码器把一个长度为L的发射符号序列s=(s

6、1,s2,…,sL)T映射成一个K×Mt的码字矩阵C(s)，这里，K通过对式（3）中r向量的第二个元素和第四个元素去共是时隙的个数。因此，这个空时分组码的速率为：R=L/K。轭，可以得到：接收端的信号可以表示为：（4）y=C(s)h+n（1）其中，，，这里，h是一个Mt×1维的复信道矩阵，y和n分别为K×。1的接收信号矩阵和噪声信号矩阵。假设h和n的分量都服从这里，信道矩阵H为：零均值单位方差的随机复高斯分布。进一步假设信道是准静态的，即信道系数在一个空时分组码的传输时隙内保持不（5）变，而在不同的码字传输时隙可以独立变

7、化。这里，把每根发射天线上的平均符号能量归一化，接收端的每根接收天线为了分析解码器的性能，考虑矩阵：上的平均接收符号能量为Mt。（6）2准正交空时分组码的系统模型4根发射天线，1根接收天线的多天线系统中的准正交空这里，α为整个等效的信道增益：[5]时分组码的系统框图由图1给出。（7）HH是矩阵H的共轭转置矩阵，β为信道的干扰参数：（8）准正交空时分组码[5]图14根发射天线，1根接收天线的多天线系统的准正交空时分组码系统框图在4个时隙能发送4个符号，因此能达到全速率考虑到参考文献6中Mt=4的准正交空时分组码的码字1。这

8、与正交空时分组码一样，但其解码的复杂度比正交空C(s)：时分组码要高，因此必须在接收端用两个并行的极大似然解码器。本文在下一节给出针对准正交空时分组码能减少接收端解码复杂度的单符号解码算法。（2）3新的单符号解码方案3.1基于准迫零准则这样，接收符号向量y可以表示为：为了消除信道干扰参数，考虑如下矩阵：72责任编辑：