用于高速无线数据通信的空时编码

《用于高速无线数据通信的空时编码》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、文章编号：!""#$%#&’（&""&）"&$""!($")用于高速无线数据通信的空时编码王东明罗宏（南京邮电学院信息工程系，南京，&!"""#）【摘要】在无线通信中，当采用多发送天线增加带宽效率时，空时编码可以提供分集增益和编码增益。本文介绍并比较了两种用于高速无线数据通信的空时编码：空时格栅编码（*++,）和空时分组编码（*+-,）。关键字：空时编码；空时格栅编码；空时分组编码中图分类号：+.’&’/(文献标识码：0容量，成为研究热点。目前主要提出了以下几种技一、引言术：（!）-E0*+（-5BBE3F:E3G5H5I*D3;5J

2、+=K50H$［!］;<=C5;CAH5）-5BB实验室分层空时结构；（&）空时格随着因特网和多媒体的结合，下一代无线通信栅编码（*++,）［&］；（#）空时分组码（*+-,）［#、)、(］。对提供高速可靠的数据业务的要求越来越高。而在空时编码方案结合了信道编码和多发送天线，无线多径衰落信道中，提高传输质量和降低误码率将编码后的数据分成!个流，同时由!个发送天线是十分困难的。理论上，减轻无线信道多径衰落的发送。发送的信号受到噪声和信道引起的1*1干扰最有效的技术是发送功率控制。但是它需要增加一后，线性叠加（衰落系数为权重）后得到接收信

3、号。定的功率，并且还要求预先知道信道状态信息在接收端，空时译码算法和信道估计技术结合以获（,*1），这增加了设计的复杂度。减轻无线信道多得分集增益和编码增益。径衰落的另一种有效的技术是分集。分集技术分为：时间分集（交织信道编码），频率分集（扩频）和空间分集（接收天线分集）。在第二代移动通信中，多二、空时格栅编码径隐分集的2345接收技术被广泛采用。但是有些我们考虑这样一个移动通信系统，基站使用!分集技术比如空间分集只适合于基站，而在移动台"由于体积、价格以及电池容量等多方面的限制，使得个发送天线，移动台使用!#个接收天线，数据经过多重

4、空间分集几乎不可行。为改善下行传输条件，空时编码器，分成!个数据流，然后经过调制把!""采用发送分集技术，可以使设计者把分集的重任从个数据流经不同的天线同时发送。在时刻$，第%个移动台转移到基站，这在工程实现上是非常有利的。调制器的信号&%由第%个天线发送，!"%"!。每$"6/7/89:;<=>=等人指出，在慢衰落瑞利信道下，个接收天线的信号是!个经过瑞利衰落的信号与"当采用发送和接收分集时，可以显著提高信道容量。噪声的叠加。假设星座图上的各点相对于信号的平一些研究学者提出了?1?@（?ABC=DB51>DAC?ABC=$均能量归一

5、化，这样可以使星座图中各点的总能量DB5@ACDAC）信道，它是在无线链路两端使用多元天和为!。线阵列的模型，它同时使用空域和时域分集，从而显著地提高系统容量，并且改善无线链路的可靠性。在接收端，解调器根据每个接收天线’的信号过去的几年中，如何充分利用?1?@信道的高信道得出判决信号，!"’"!#。在$时刻，天线’收到的!作者简介：王东明（!’LL—），南京邮电学院信息工程系信号与信息处理专业’’级硕士研究生，参与国家自然科学基金项目“+AHF9码及其在移动通信中的应用”。万方数据《无线通信技术》#$$#年第#期—"!—信号表示为!（

6、#）：的序列为："$"%⋯0$%"%⋯0$%⋯0"%⋯0$%%0!0"0""0%0%%/0//!（#）!!’（#）"("（"）"!&，"&)#"#&!""(空时格栅编码的码结构其中"为独立$均值，双边谱为*!%复高斯过程的"#$采样。!为发送天线&到接收天线"之间的复信道空时格栅编码可以用格栅图来表示。以)*+,&，"调制（如图"（-））的.状态/012234编码器为例，空时衰落增益，它是一个$均值方差为"低通滤波的复格栅编码器如图"（5）所示。假设输入为二进制的高斯随机过程，其自相关函数为+（#）!!,（%$-#），其中,（）为第一

7、类零阶贝塞尔函数，-12（1为高位），则上面.状态)*+,的空时格栅编$.$.码用二进制的公式可以表示为：为最大多普勒频偏。（"）设发送码为：)#!%1#6"#2#6"（%）’!’"’%⋯’$%’"’%⋯’$%⋯’"’%⋯’$%)#!%1##2#"""%%%///用.进制描述时，编码器如图"（7）。对于发送序列’接收端采用&’检测时，出错图"空时格栅码.状态)*+,的/012234图及编码器$$+%%到)<的分支度量为：!!"（#）6!!&，"’&（#），其"!"&!"中’，’，⋯，’为由状态)转移到)<输出的符号。"%$%我们也可以

8、使用基于逐符号的&=*的算法。［>］三、空时分组编码（+/?@）为了减少+//@译码的指数复杂度，=2-ABC:3图%空时格栅码8状态)*+,的/012234图及编码器提出了一个简单的发送分集方案，后来/-0BDE等人上