低仰角地空通信中混合空时编码的研究

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1、国内图书分类号：TN92国际图书分类号：654．1西南交通大学研究生学位论文密级：公开年姓申请学位级别亟±专二零一四年五月ClassifiedIndex：TN92U．D．C：654．1SouthwestJiaotongUniversityMasterDegreeThesisRESERCHONHYBRIDSPACE．TIMECODINGFORAIR．GROUNDCOMMUNICATIONWITHLOWELEVATIONANGLEGrade：2011Candidate：HuaLeiAcademicDegreeA

2、ppliedfor：MasterSpecialty：Signal&InformationProcessingSupervisor：Prof．ZhangCuifangMAY．2014西南交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权西南交通大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1。保密口，在年解

3、密后适用本授权书；2．不保密伊使用本授权书。(请在以上方框内打“v”)学位论文作者签名：锋番日期：Z614,箩、22．指导老师签名：日期：如脚，，tZL西南交通大学硕士学位论文主要工作(贡献)声明本人在学位论文中所做的主要工作或贡献如下：1．分析了地空通信中抗衰落技术的现状，将STBC—VBLAST混合空时编码引入到地空通信中，并对多种混合编码分组方案进行仿真分析，比较得出使用内部分组进行STBC编码、整体构成VBLAST编码方案的性能较好。讨论了分组干扰抑制算法，将信道传输矩阵进行线性变换，从而虚拟地增加

4、了接收天线数，使译码算法的适用性更广泛。2．针对实际MIMO通信中接收天线和发送天线之间存在相关性的特点，从低仰角下地空通信的信道模型出发，分析了描述地空信道特性的参数特点，并用广义平稳非相关散射(WSSUS)模型对地空信道进行建模；将MIMO信道相关模型引入到地空通信信道，给出了一种考虑MIMO收发天线相关性的地空MIMO信道实现方法。仿真分析了混合空时编码在本文建立的地空MIMO信道中的误码率性能，验证了所建立信道的合理性，并证明了混合空时编码在地空通信中的优越性。3．为了在信道编码部分对地空通信性能进

5、行优化，研究了适合在地空通信中使用的LDPC码编译码方法，将CCSDS标准下的LDPC码和STBC．VBLAST混合空时编码进行级联，并在本文建立的地空MIMO信道模型中对上述级联系统的误码率进行仿真，通过仿真实验证明了此级联系统可以使地空通信的误码率性能得到改善。本人郑重声明：所呈交的学位论文，是在导师指导下独立进行研究工作所得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明。本人完全了解违反上述声明所引

6、起的一切法律责任将由本人承担。学位论文作者签名：乍备日期：zol4、多、2z西南交通大学硕士研究生学位论文第1页摘要随着目前对地空通信质量的要求日益提高，如何实现通信数据的高速可靠传输显得至关重要。空时编码中的垂直分层空时编码(VBLAST，VerticalBellLayeredSpace．Time)在提高地空通信发送速率上具有比较大的优势，但是由于这种编码的传输可靠性较低，本文通过使用空时分组码(STBC，Space—TimeBlockCoding)与VBLAST编码结合的混合空时编码，使分集增益和复用增

7、益性能得到折中。在发射端级联信道编码，可以使得混合空时编码的性能达到优化。然而，传统的卷积编码已不能满足地空通信的要求，为此，本文将低密度奇偶校验码(LDPC，LowDensityParityCheckCode)与混合空时编码系统相结合，针对如何提高地空通信的性能做了详细研究。本文首先介绍了空时编码技术中的空时分组码和分层空时码，重点介绍了Alamouti码和VBLAST码的编译码方案；并且通过仿真实验分析了多天线不同分组情况下的混合空时编码系统性能：在用传统的分组干扰抑制算法译码的基础上，对信道传输矩阵进

8、行线性变换，从而突破传统译码方法对收发端天线个数的限制。其次，本文讨论了地空通信的特点，主要介绍了描述地空信道的参数特征，重点分析在多输入多输出(MIMO，Multi—inputMulti．output)的情况下收发天线相关性对信道矩阵的影响，分别建立了视距MIMO信道和瑞利衰落MIMO信道相关模型，从而给出了在天线仰角较低的情况下，考虑了收发天线相关性的地空MIMO信道模型实现方法。仿真分析了混合空时编码在本文