文档介绍：摘要
本文主要研究无线通信中的空时编码和多载波技术及其在一系
统中的应用。文中使用超集划分的方法对空时分组码进行优化,方法简单且得到
了较好的效果设计了简化搜索算法,使用计算机搜索空时码,得到了准
静态和快速瑞利衰落信道下状态的最优码首次提出了联合检测的方
法来解调相关多载波系统,把相关多载波系统的数学模型等价成系统,
并给出了使用的相关多载波系统框图本文也研究了简单空时分组编码技
术在一中应用的问题,提出了一种正交导频方案,并对这个系统进行
了计算机仿真
【关键词】空时编码、空时分组码、空时码、多载波、、联合检测
北京邮电大学硕卜学位论文空时编码的研究及其在中的应用第一章绪论
第一章绪论
空时编码技术简介
与当前蜂窝移动通信系统相比,下一代无线通信系统要求具有更高质量的语
音并能提供高速率的数据服务高达比特每秒。同时,远端移动单元应该
是轻巧的袖珍型通信工具。并且,它们必须要在不同环境中可靠地操作宏区、
微区和微微区市区,郊区和农村室内和室外。换句话说,下一代系统应该具
有更好的质量和覆盖范围,具有更高的功率效率和频带效率并且能部署在各种各
样的环境中。同时,所提供的服务必须能够广泛的被市场所接受。因而,未来的
新型通信工具应该能够提供更多的服务,达到更高的传信率,更好的通信质量,
应该更灵活轻便,而不应该太复杂,发射功率也应该更小。而达到上述的目的,
势必决定了所采用的技术不能给移动台增加太大的复杂度,而又必须提高其性
能因而通过增加基站的复杂度来提供通信质量,可能是达到下一代无线通信系
统要求的首选方案。
移动通信的最大特点是时变多径衰落。正是该现象使得移动通信和光纤通
信、同轴电缆通信、微波通信甚至卫星通信相比受到前所未有的挑战。在多径衰
落环境中提高质量或减少误码率需要很大的信噪比在加性高斯白噪声中,使用
典型的调制和编码方案,要将误比特率从减少到一只需要提高的
信噪比然而在多径衰落环境下取得相同的效果,可能需要增加高达
的。增加这样高的靠提高发射功率或增加额外带宽是非常不合算的,
这样做也和下一代系统的要求背道而驰。因此,同时在移动单元和基站有效地抗
衰落或降低衰落的影响而不增加额外功率,带宽等关键资源是至关重要的。
克服衰落最有效的技术是分集含隐分集,它基本上有以下几大类
》时间分集使用信道编码和时间交织技术实现。传输信号的副本在时间域以
冗余的形式输入接收机。
》频率分集利用多径信道引起不同频率传输的电波在传输媒介中的衰落不同
这一现象让传输信号的副本在频率域以冗余的形式提供给接收机。
》空间分集使用空间上分开或不同极化的天线。传输信号的副本在空间域以
冗余的形式提供给接收机。这样在带宽效率上没有损失。
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北京邮电大学硕卜学位论文空时编码的研究及其在中的应用第一帝绪论
可能的情况下,蜂窝系统必须设计成包含所有分集形式的系统以确保足够的
性能。例如,蜂窝系统通常使用信道编码和时间交织技术来获得某些形式的时间
分集。在系统中,当多径时延是形成信道衰落的主要因素时,可使用均
衡器来实现频率分集。在系统中,使用宽带信号并以接收机
来获得频率分集。接收天线分集通常用于上行链路移动台到基站,以提供链
路储备和消除共信道千扰这对于补偿来自移动台的功率传输是十分必要的。
并不是所有的分集形式都可应用。例如,对时间分集而言,信道交织必须大
于信道的相关时间才会起作用。在慢衰弱信道下,由于信道的相关时间很长,此
时时间分集对于时延敏感的应用就不是好的选择,因为此时会给系统带来很大的
延时对于频率非选择性衰落,时延很小,小于个扩频码片的宽度,此时频率
多径分集就不是好的选择,因为只有在多径展宽大于个扩频码片的宽度时,
才可分离或者从相关带宽的角度来看,当多径展宽小于一个扩频码片的宽度时,
信号的带宽将小于信道的相关带宽,在相关带宽内的信号具有相同的衰落特性,
此时频率分集是没有任何效果的。分集只有在两个被不同的衰落衰减的版本之间
合并才会有增益对于尺寸很小的接收机例如手机,两个接收天线的距离将
很近,小于相关距离,获得的接收分集增益会很小,而且天线之间存在偶合和电
磁干扰,此时使用接收天线分集是不恰当的。
为了有效地克服各种衰落,最好的选择是综合应用所有的分集。但是正如上
面所述,在移动台使用接收天线分集一般比较困难。因为往往对应于不同天线的
信道是相关的,相关系数由距离和天线间的祸合决定。这会造成分集增益上的一
些损失所有这些因素激发了在基站使用多个天线传输数据的技术,