瑞利衰落下空时分组编码信道的容量

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1、瑞利衰落下空时分组编码信道的容量

2、第1摘要：本文在分析瑞利衰落下正交空时分组码接收信噪比的基础上，得到了正交空时分组编码信道容量的表达式，并给出了在接收天线数一定的情况下，增加发送天线数所能得到的信道容量的上界。研究表明，在发送天线数一定时，瑞利衰落下正交空时分组编码信道的容量随接收天线数的增加而增加。在接收天线数一定时，信道容量也随着发送天线数的增加而增加，但当发送天线数增加到一定数量时会出现地板效应。关键词：信道编码；空时分组码；分集技术；信道容量一、引言　　1998年，Tarokh等人在Telatar对多发送多接收天线信道

3、容量研究的基础上，提出了空时编码的概念。该编码把天线分集、信道编码和调制有机地结合在一起，有效地提高了系统在衰落信道下的传输性能。这一技术提出后，受到了许多研究者的关注，已经得到了一些有意义的结果。ALamouti提出了一种简单的分集方法，采用两副天线发送、一副天线接收，获得与一副天线发送、两副天线接收相同的分集增益。Tarokh等在ALamouti工作的基础上，将正交编码的方法结合这种简单的分集技术，提出了正交空时分组码并研究了其编码和译码方法。本文将在正交空时分组码接收信噪比研究的基础上，推导出瑞利衰落下空时分组编码信道容量

4、的表达式。数值计算表明，在发送天线数一定的条件下，瑞利衰落下正交空时分组编码信道的容量随接收天线数的增加而增加。在接收天线数一定的条件下，信道容量也随发送天线数的增加而增加，但当发送天线数增加到一定数量后信道容量的增加就不明显了。二、系统模型及接收信噪比的计算　　考虑500)this.style.ouseg(this)">副发送天线、500)this.style.ouseg(this)">副接收天线的无线传输系统。设500)this.style.ouseg(this)">为第500)this.style.ouseg(this)"

5、>副发送天线到第500)this.style.ouseg(this)">副接收天线的衰落系数。假设需要传送的信息符号序列为500)this.style.ouseg(this)">，采用列正交编码矩阵　　　　　　　　　　　　　　500)this.style.ouseg(this)">并按行发送，在500)this.style.ouseg(this)">个时刻内完成一个编码码字的发送。500)this.style.ouseg(this)">中元素500)this.style.ouseg(this)">表示500)this.style

6、.ouseg(this)">时刻第500)this.style.ouseg(this)">副发送天线所发送的信号，500)this.style.ouseg(this)">的线性组合。　　记500)this.style.ouseg(this)">(上标“500)this.style.ouseg(this)">”表示对矩阵求转置)为第500)this.style.ouseg(this)">副接收天线的接收矢量，500)this.style.ouseg(this)">表示关于第500)this.style.ouseg(this)">副

7、接收天线的信道矢量，500)this.style.ouseg(this)">为第500)this.style.ouseg(this)">副接收天线接收的复白高斯噪声矢量。设复噪声500)this.style.ouseg(this)">每维噪声方差为500)this.style.ouseg(this)">/2。500)this.style.ouseg(this)">为信号矢量。假定在传送一个分组码的时间内(500)this.style.ouseg(this)">＝1，2，…，500)this.style.ouseg(this)">

8、)信道参数恒定。这样，系统的第500)this.style.ouseg(this)">副接收天线的接收矢量可以表示为　　　　　　　　　　　　500)this.style.ouseg(this)">　　　　　　(1)式中500)this.style.ouseg(this)">称为第500)this.style.ouseg(this)">副接收天线的信道矩阵，表示为　　　　　　　　　　　500)this.style.ouseg(this)">(2)假设信道500)this.style.ouseg(this)">已经准确地估计出来。可

9、以利用判决准则　　　　　　　　　　　500)this.style.ouseg(this)">　(3)分离出500)this.style.ouseg(this)">条独立的输出支路500)this.style.ouseg(this)">，每条输出支路可独立进行译码