線性分散碼及其在協作分集中的應用研究.pdf

1、空時編碼技術是多輸入多輸出(Multiple Input Multiple Output，MIMO)系統(tǒng)中的關鍵技術之一，為無線通信領域指出了一條利用空間維度來提高系統(tǒng)容量和(或)可靠性的有效途徑。為了在某些無法使用多天線的場景中仍舊能夠獲得MIMO中的技術帶來的好處，協作分集技術作為一種新的空間分集技術在近些年來已經成為通信領域的一個研究熱點。本文主要對近些年來出現的一種新的空時編碼技術-線性分散碼(LDC)及其在空時協作分集技術中的

2、應用進行了研究，其主要工作如下：
　　 為了進一步提高正交分組空時碼的誤碼率性能，提出了一種線性分散碼和正交分組空時碼(OSTBC)相結合的新的空時碼架構-線性分散正交分組空時碼(LDOSTBC)。在LDOSTBC方案中，數據首先被編碼成LDC碼字，然后再將編碼后的LDC碼字分量編碼成OSTBC碼字。本方案具有很好的誤碼率性能。和OSTBC方案相比，當采用速率為的MR的LDC時，LDOSTBC方案的性能可以在不降低數據速率的情況

3、下得到提高。如果采用小于速率MR的LDC，在損失一部分速率的情況下LDOSTBC系統(tǒng)性能可以得到大幅度提高，其中M代表系統(tǒng)的發(fā)送天線個數，R是系統(tǒng)采用的調制方式的頻譜效率。
　　 針對單天線OFDM系統(tǒng)，提出了一種結合線性分散碼的傳輸方案。該方案通過把線性分散碼的碼字分量在OFDM系統(tǒng)的不相關的子載波上發(fā)送，可以得到類似于多天線系統(tǒng)下線性分散碼的編碼增益與分集增益。分析與仿真結果表明，采用此結合線性分散碼的OFDM方案的性能要優(yōu)

4、于普通的OFDM方案。
　　 在協作分集系統(tǒng)中使用線性分散碼進行空時協作，在高速率的情況下，誤碼率性能要優(yōu)于傳統(tǒng)的正交分組空時碼空時協作分集系統(tǒng)。針對選擇中繼協議，提出了一種線性分散碼空時協作方案。該方案通過選擇不同碼率的線性分散碼，可以在誤碼率性能和頻譜效率方面進行折衷。與采用較低碼率的線性分散碼的系統(tǒng)相比，在源和中繼之間的信道狀況較好時，采用較高碼率的線性分散碼可以在犧牲很小的誤碼率性能的情況下獲得更高的頻譜效率，使線性分散

5、碼空時協作系統(tǒng)具有更高的靈活性。針對放大前傳協議，提出了兩種基于線性分散碼的放大前傳協作分集方案。兩種方案的主要區(qū)別在于中繼端的噪聲是在線性分散碼編碼之前還是之后引入的。首先通過理論推導證明了兩種方案的誤碼率性能相同，然后對兩種方案的特點進行了分析，指出兩種方案在中繼端復雜度、協議復雜度和傳輸速率上各有優(yōu)缺點。
　　 在空時協作分集系統(tǒng)中，由于不同的協作端所處的地理位置不同，協作端常處于異步狀態(tài)。解決異步給空時協作帶來的影響一般

6、有兩種解決方法。一是設計特殊的空時碼字結構，二是使用OFDM技術。針對這兩種方法，提出了兩種消除異步影響的空時協作方案，具體如下：
　　 提出了一種異步情況下的線性分散碼空時協作方案。新方案通過在線性分散碼的碼字之間加入零前綴來抵消異步帶來的影響。所加入零前綴的長度由參加協作的各個終端之間的相對時延決定。此外，通過重新構造張量信道狀態(tài)矩陣，還給出了本方案的一種簡單的譯碼方法。分析與仿真表明，新方案可以很好的在異步情況下工作。