异步双卫星MIMO系统中的空时编码方案

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1、2014年9月第40卷第9期北京航空航天大学学报JournalofBeijingUniversityofAeronauticsandAstronauticsSeptember2014V01．40No．9异步双卫星MIMO系统中的空时编码方案赵旦峰王杨廖希(哈尔滨工程大学信息与通信工程学院，哈尔滨150001)摘要：双卫星多输入多输出(MIMO，Multiple-InputMultiple—Output)系统中不同路径间传播时延的差异会造成接收信号不同步．针对该系统中接收信号不同步问题，提出一种时间反转全码率全分集空时编码方案．该方案中对发送的符

2、号序列进行空时编码后，利用交织改变符号向量发送的时间顺序并对发送数据进行分组．将其中一组数据进行时间反转并插入保护间隔，使接收机在信号不同步的情况下仍然能够获得全码率和全分集增益，同时保留低复杂度最优译码算法的适用性．仿真结果表明，与传统方案相比，提出的空时编码方案能够获得最优的性能．另外，系统采用高阶调制方式或信道条件较差时，该方案的性能增益更大．关键词：卫星通信系统；多输入多输出；卫星分集；空时码；时间反转中图分类号：TN927．2文献标识码：A文章编号：100l一5965(2014)09．1165-05Space-·timecodingi

3、nasynchronousdual--satelliteMIMOsystemsZhaoDanfengWangYangLiaoXi(CollegeofInformationandCommunicationEngineering，HarbinEngineeringUniversity，Harbin150001，China)Abstract：Thereceivedsignalsareasynchronousduetothedifferenttransmissiondelaysinthedual—satellitemultiple—inputmulti

4、ple—output(MIMO)system．Aimingtosolvetheasynchronismproblem，atimereversalfull-ratefull-diversityspacetimecodingschemewasproposed．Thespace—timecodewordswereinterleavedanddividedintotwogroupsafterthetransmittingsymbolswerespacetimecoded．Thenthesymbolsequenceinonegroupwastimerev

5、ersedandaguardintervalwasaddedbetweengroups，whichensuredthatthefullrateandfulldiversitygaincouldbeachievedintheasynchronousdual-satelliteMIMOsystem．Meanwhile，therewasalow—complexityoptimaldecodingalgorithmfortheproposedscheme．Thesimulationresultsshowthattheproposedspacetimec

6、odingschemecanachievebetterperformancecomparedwiththetraditionalschemes．Andtheperformancegainismoreconsiderablewhenthehigh-ordermodulationisemployedorthechannelisinthedeepshadowingstate．Keywords：satellitecommunicationsystems；multiple-inputmultiple—output(MIMO)；satellitediver

7、si—ty；spacetimecodes；timereversal卫星分集和混合卫星一陆地通信方案能够有效地克服阴影衰落对卫星通信系统的影响，提高系统的可靠性．目前，两种方案已经用于Sirius和XM卫星无线电广播系统¨。21．多卫星或混合卫星．陆地系统与地面终端可以构成分布式MIMO(Multiple—InputMultiple-Output)系统，空时编码的应用能够进一步提高卫星通信系统的可靠性¨“⋯．但是，由于多颗卫星和陆地组件分布在不同的位置，因此两种方案中都存在不同传播路径时延不同的问题，相对时延可达几百个符号周期．通过不同路径到达接

8、收端的信号不同步，造成符号间干扰，破坏空时码字的结构，导致系统性能收稿日期：2013—10-22；网络出版时间：2014-03-1317：28：DOI