mimo无线通信系统中的空时分组码设计

《mimo无线通信系统中的空时分组码设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、博士学位论文MIMO无线通信系统中的空时分组码设计作者：PhamVanBien指导教师：盛卫星教授南京理工大学2012年06月Ph．D．DissertationDesignofSpace--TimeBlockCodeinMIMOWirelessCommunicationSystemsByPhamVanBienSupervisionbyP￥oj．ShengWeixingNanjingUniversityofScience＆TechnologyJune，2012声明本学位论文是我在导师的指导下取得的研究成果，尽我所知，在本学位论文中，除了加以标注和致谢的

2、部分外，不包含其他人已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得任何教育机构的学位或学历而使用过的材料。与我一同工作的同事对本学位论文做出的贡献均已在论文中作了明确的说明。20lZ年‘月加日学位论文使用授权声明南京理工大学有权保存本学位论文的电子和纸质文档，可以借阅或上网公布本学位论文的部分或全部内容，可以向有关部门或机构送交并授权其保存、借阅或上网公布本学位论文的部分或全部内容。对于保密论文，按保密的有关规定和程序处理。研究生签名：蹦趔讼巡匿lEⅣ加f2年∥月JCJ日堂堕苎MIMO无线通信系统中的空时分组码设计———————————————————

3、———————————————一：：==!：：：三=!!：：±：：：：竺：=!兰：!摘要空时编码(Space-TimeCoding)是一种提高多输入多输出(MultipleInputMultipleOutput，MIMO)无线通信系统数据传输可靠性和速率的有效方法。它通过在空间维度和时间维度同时编码来引入空时相关性，这种相关性可以有效减小MIMO信道衰落特性对数据传输的影响。围绕全分集(Fulldiversity)、全速率(Fullrate)和单符号译码(Single-Symboldecodable)的目标，针对不同的天线数目，人们从不同的角度提出了

4、许多空时分组码的设计方法。在MIMO系统的空时分组码设计中，各发射通道的峰均功率比(Peak-to—AveragePowerRatio，PAPR)也是影响系统实现难度和成本的重要因素。本文针对MIMO无线通信系统中不同的接收机类型和不同的信道类型，开展了低峰均功率比和低译码复杂度的空时编码研究，主要工作包括：(1)对于采用最大似然译码的MIMO系统，正交空时分组码(OrthogonalSpace．TimeBlockCode，OSTBC)是最简单的编码，但其码率较低。约束满秩单符号可译设计(RestrictedFull．rankSingle．symbo

5、lDecodableDesign，RFSDD)、坐标交织正交设计(CoordinateInterleavedOrthogonalDesign，ClOD)以及广义坐标织正交设计(GeneralizedCoordinateInterleavedOrthogonalDesign，GCl0D)的码率虽然比OSTBC有所提高，但是它们的码字矩阵中含有许多零值，具有较高的峰均功率比。为了解决这个问题，我们提出了两种新的单符号最大似然可译空时分组码(single—symbolmaximumlikelihooddecodablespace—timeblockcode

6、，SSDC)。一种是预编码的无零元素单符号最大似然可译空时分组码(Groupprecoding-basedNo-Zero—EntrySingle—SymbolmaximumlikelihoodDecodableSTBC，G-NZESSDC)，它采用坐标交织和分组预编码技术，同其他无零元素的单符号可译码空时分组码比，它具有相同的误码率性能和更低的峰均功率比。另一种是高速率单符号最大似然可译低零值空时分组编码(High-RateSingle-SymbolmaximumlikelihoodDecodableSTBCwithLowfractionofZero

7、，HR—SSDC-LZ)，它米用坐标交织和星座旋转技术。同高速率的GCIOD比，它具有更低的零元素数和更低的峰均功率比。(2)对于采用线性接收机的MIMO系统，Toeplitz码，重叠Alamouti码(OverlappedAlamoutiCode，OAC)以及嵌入式Alamouti码(EmbeddedAlamoutiCode，EAC)能获得全分集。然而，这些码的码字矩阵中含有大量零元素。为了解决这个问题，首先，我们构建了两个无零元素的Toeplitz(No．Zero．EntryToeplitz，NZE-Toeplitz)矩阵，采用这两个矩阵设计了三

8、种空时编码，包括无零元素Toeplitz码(No-Zero—EntryToeplitzCode，NZE．TC