空频码设计的新思路及快速检测算法

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1、第4期王欣等：空频码设计的新思路及快速检测算法·105·空频码设计的新思路及快速检测算法王欣，魏急波，李颖（国防科技大学电子科学与工程学院，湖南长沙410073）摘要：对于一个系统化设计的空频码而言，成对错误概率的分析是导出相应编码准则的关键。常用的Chernoff域方法只能提供一个比较松的上界，并不能有效体现空频码设计的一些特点。提出了一种空频码设计的新思路，通过将多径信道下的空频码传输转化为平衰落信道下的空时码传输，从而利用空时码设计中的性能分析有效地导出了空频码设计的相应准则，在获取宽带系统频率分集的基础上优化了编码增益，提出了码设计的一些特

2、点。该分析方法比现有的方法更加具有一般性，也更直观。还提出了一种空频码字的快速检测算法，它利用格形译码的方法大大简化了检测过程，比最大似然检测具有更小的复杂度，有利于系统的实现。关键词：空频码设计；MIMO-OFDM；频率分集；编码增益；快速检测中图分类号：TP911.0文献标识码：B文章编号：1000-436X(2009)04-0100-06Newdesignmethodofspace-frequencycodingandfastdetectionalgorithmWANGXin,WEIJi-bo,LIYing(SchoolofElectroni

3、cScienceandEngineering,NationalUniversityofDefenseTechnology,Changsha410073,China)Abstract:Toanalyzetheperformanceofspace-frequencycodes,theChernoffboundwasusedintheexistingliteratures,butitwastooloosetoconcludethediversityorderandcodinggainsimultaneously.Therefore,anewviewoft

4、hetransmissionofspace-frequencycodeswasaddressed,whichtransformedthetransmissioninfrequencyselectivechannelsintoflatfadingchannels.Basedonthistransformation,theperformanceanalysisofspace-timecodinginflatfadingchannelswasusedtopresentanasymptoticanalysisfortheperformanceofspace

5、-frequencycoding.Then,thedesigncriterionofthefulldiversity-achievingspace-frequencycodewasconcludedandthecodinggainwasalsooptimized.Theanalysiswasmoreuniversalandownedanintelligiblecomprehension.Itintegratedtheexistinganalysisofthespace-frequencycodes.Afastdetectionalgorithmfo

6、rthecodewasalsoproposed.ItexploitedthetrellisdecodingmethodandhadareducedcomplexitycomparedwiththeMLdetection.Thesimulationresultsconfirmthevalidityofthedesigncriterion.Keywords:space-frequencycoding;MIMO-OFDM;frequencydiversity;codinggain;fastdetection第4期王欣等：空频码设计的新思路及快速检测算法·

7、105·1引言收稿日期：2007-12-19；修回日期：2008-12-15近年来，多输入多输出(MIMO)技术因为其高数据速率以及频谱效率而成为无线通信领域的研究热点，目前的研究大都集中于平衰落信道环境中。然而，高速数据传输业务的不断增长迫切需要把MIMO技术扩展到宽带系统中，在这种环境下，信道将不可避免地呈现频率选择性。这种扩展一方面需要在现有的平衰落MIMO技术中增加均衡器，这将大大增加系统复杂度；另一方面，频率选择性信道也提供了另一种分集方式——频率分集，使得可以通过频率分集获得比平衰落条件下进一步提高的系统性能。因此，同时获取空间分集和频

8、率分集将是宽带MIMO系统设计的目标。第4期王欣等：空频码设计的新思路及快速检测算法·105·正交频分复用(OFDM)是一