準正交空時碼及其在中繼系統(tǒng)中的應用研究.pdf

1、多輸入多輸出（MIMO）技術能在不犧牲額外帶寬的前提下，提高無線通信系統(tǒng)的鏈路可靠性和數(shù)據(jù)傳輸速率。當未知信道狀態(tài)信息時，發(fā)射端采用空時編碼、空分復用等技術，充分利用MIMO無線信道的分集和復用增益可以提高系統(tǒng)的性能。當已知全部或部分信道狀態(tài)信息時，發(fā)射端采用自適應天線選擇、功率分配等技術可以提高系統(tǒng)的信道容量或改善系統(tǒng)的誤符號率性能。準正交空時碼是空時編碼中的關鍵技術，可以在天線數(shù)目大于兩根的情況下仍然獲得全速率傳輸。如果在某些情況下

2、安裝多根天線受到限制，此時可以考慮借助中繼系統(tǒng)來實現(xiàn) MIMO通信。目前，無線中繼系統(tǒng)是下一代網絡的發(fā)展趨勢，它很好地適應了人們對未來網絡大覆蓋范圍高傳輸速率的需求，解決了傳統(tǒng)無線網絡一直存在的可伸縮性低和健壯性差等諸多問題。本論文主要研究了一種基于帶反饋的準正交空時碼的中繼系統(tǒng)最優(yōu)功率分配方法，在總發(fā)射功率一定的前提下，系統(tǒng)根據(jù)源節(jié)點和中繼節(jié)點的信道狀態(tài)進行功率分配，使得該系統(tǒng)誤符號率性能最優(yōu)，從而進一步提高了系統(tǒng)傳輸?shù)目煽啃?。論文?/p>

3、容具體安排如下。
　　本文首先闡述了空時編碼技術，著重介紹了空時編碼的設計準則、Alamouti正交空時分組碼的編碼和譯碼原理以及三種準正交空時分組碼的構造方法。通過MATLAB仿真，比較了不同碼字下系統(tǒng)的性能。并且，將空時分組碼與協(xié)作分集技術相結合，介紹了空時協(xié)作的概念，將其運用到中繼系統(tǒng)中進行了進一步的研究。其中，首先通過仿真對幾種不同的中繼協(xié)作分集協(xié)議進行對比及分析，再以 Alamouti空時碼為例介紹了中繼空時協(xié)作系統(tǒng)在不

4、同協(xié)議下的性能。
　　然后分別介紹了基于系統(tǒng)信道容量最大和誤符號率最小的兩種功率分配方法。其中，具體闡述了基于系統(tǒng)信道容量最大的的功率分配方法中的注水算法，并通過MATLAB仿真，比較了其與平均功率分配算法的信道容量。
　　最后，在一種典型的單中繼無線通信系統(tǒng)下，將帶反饋準正交空時分組碼與該中繼系統(tǒng)結合，研究了使得該系統(tǒng)誤符號率最小的最優(yōu)功率分配方案，并通過仿真比較了最優(yōu)功率分配方法和傳統(tǒng)平均功率分配方法的性能。結果表明，該