線性離散碼量化處理及實(shí)現(xiàn)研究.pdf

1、MMO(MultipleInputMultipleOutput)技術(shù)即多輸入多輸出技術(shù)是目前認(rèn)為增加信道容量和提高通信系統(tǒng)性能最有效的技術(shù)之一，因此，被認(rèn)為是第三代移動(dòng)通信甚至第四代移動(dòng)通信最具有潛力的技術(shù)之一。 MIMO技術(shù)的實(shí)現(xiàn)依賴于多天線技術(shù)，通常采用空時(shí)編碼的方式?？諘r(shí)編碼是一種將數(shù)據(jù)符號(hào)映射到空間和時(shí)間兩個(gè)維度，然后采用多天線發(fā)射的信號(hào)發(fā)送策略。空時(shí)編碼的生成是根據(jù)某種最優(yōu)化準(zhǔn)則進(jìn)行的?，F(xiàn)在研究的比較多的空時(shí)編碼主要有

2、空時(shí)分組碼(STBC，SpaceTimeBlockCodes)，BLAST(BellLabsLayeredSpace-Time)和線性離散碼(LDCs，LinearDispersionCodes)，這三種編碼方式各有優(yōu)缺點(diǎn)。 在三種空時(shí)編碼方案中，LDCs編碼方案在近年來(lái)受到了較多的關(guān)注，一方面VBLAST(VerticalBellLabsLayeredSpace-Time)和許多STBC碼字都是LDCs的特例，而LDCs通常比

3、它們具有更優(yōu)的性能，另一方面，LDCs編解碼十分簡(jiǎn)單，編碼僅僅需要進(jìn)行線性組合操作，任意可以用于VBLAST的解碼方法都可以用于LDCs的解碼，此外，LDCs還具有適用于任意數(shù)目收發(fā)天線配置的MIMO系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)。 LDCs的碼字的生成準(zhǔn)則一般都是一些最優(yōu)化問題，因此滿足這些準(zhǔn)則的碼字大都是無(wú)限精度的。而能夠應(yīng)用到實(shí)際中的碼字都是有限精度的，由此，產(chǎn)生了碼字應(yīng)該用什么樣的精度表示的問題，本文研究了碼字精度的確定問題。另外，實(shí)際系統(tǒng)

4、中LDCs解碼的實(shí)現(xiàn)也是一個(gè)重要的問題。LDCs系統(tǒng)可以等效為一個(gè)VBLAST系統(tǒng)，所以一切可用于VBLAST的解碼算法都可以用于LDCs解碼。本文用FPGA(FieldProgrammableGateArray)實(shí)現(xiàn)了基于QR分解的LDCs解碼。QR分解算法的實(shí)現(xiàn)依賴于脈動(dòng)陣列。仿真結(jié)果表明，采用脈動(dòng)陣列可以極大的提高處理速度，但是代價(jià)是增加了資源消耗。 本文首先介紹了無(wú)線通信的研究背景和MIMO與空時(shí)編碼技術(shù)的研究現(xiàn)狀，然后

5、介紹了一些MIMO空時(shí)編碼技術(shù)相關(guān)的知識(shí)，如系統(tǒng)模型，信道容量，分集與復(fù)用的折衷，空時(shí)編碼的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則等等。然后介紹了常用的空時(shí)編碼。接著提出了量化線性離散碼(QuantizedLinearDispersionCodes，QLDCs)的概念。通過對(duì)線性離散碼碼字矩陣的每一個(gè)元素的實(shí)部和虛部進(jìn)行量化，在保證碼字的互信息量(MutualInformation，MI)和比特差錯(cuò)概率(BitErrorRate，BER)性能不受明顯損失的同時(shí)，減少