一種改進(jìn)傳輸方法的分層空時(shí)碼
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3 改進(jìn)的分層空時(shí)碼的傳輸方法
3．1 改進(jìn)的傳輸模型
眾所周知，MIM()技術(shù)本質(zhì)上是空間分集與空間復(fù)用的結(jié)合，分集可以保證傳輸的可靠性；復(fù)用則可以提高傳輸速率。因此在設(shè)計(jì)編碼時(shí)，盡量同時(shí)取得分集增益和復(fù)用增益。
通常，不管是基于分集技術(shù)還是基于空間復(fù)用技術(shù)的發(fā)射方法，在發(fā)射端每根天線用相同的頻率發(fā)射相同信息或不同信息，從而實(shí)現(xiàn)分集和復(fù)用；在接收端每根天線需要接收所有的信號(hào)。本文結(jié)合頻率分集的特點(diǎn)提出了一種新的傳輸方法(見圖1)。發(fā)射端的每根天線利用不同的頻率發(fā)射信息，在接收端采用不同的天線分別接收不同發(fā)射天線的信息。與以往的傳輸方法相比，改進(jìn)方法雖然頻率利用率有所下降，但大大提高了系統(tǒng)的性能。
對(duì)于一個(gè)2發(fā)2收的系統(tǒng)，在一個(gè)給定的碼元期間，s1和s2分別是在t時(shí)刻從天線1和天線2同時(shí)發(fā)出的碼元，發(fā)射天線1的發(fā)射頻率為f1，發(fā)射天線2的發(fā)射頻率為f2，在接收端，采用接收天線1來接收發(fā)射天線1發(fā)射的信號(hào)，接收天線2來接收發(fā)射天線2發(fā)射的信號(hào)，接收信號(hào)分別為r1和r2，可表示為：本文引用地址：http://m.butianyuan.cn/article/158053.htm
其中：n1,n2分別是接收端收到的噪聲和干擾；h1，h2為信道增益系數(shù)。
3．2 極大似然譯碼
極大似然譯碼是最佳的矢量譯碼方法。假定所有的未編碼符號(hào)是等概率發(fā)射的，接收端已知信道狀態(tài)信息，則極大似然算法選擇使下式成立的矢量c作為對(duì)c的近似，即：
其中：arg min表示使函數(shù)達(dá)到最小值時(shí)的變量取值；||?||代表Frobenius范數(shù)；C表示c的所有可能取值的集合。
ML檢測(cè)就是在范數(shù)意義上從星座中尋找與接收信號(hào)最接近的矢量作為發(fā)射信號(hào)的估計(jì)值，雖然ML是一種最優(yōu)的檢測(cè)方法，但是ML檢測(cè)的復(fù)雜度相當(dāng)大(隨發(fā)射天線數(shù)目呈指數(shù)增長(zhǎng))。
4 仿真結(jié)果和譯碼復(fù)雜度分析
為驗(yàn)證本文提出的傳輸方法，采用Matlab仿真軟件對(duì)算法進(jìn)行了仿真，并比較了結(jié)果。
4．1 仿真結(jié)果
圖2給出發(fā)射天線數(shù)為2；接收天線數(shù)也為2時(shí)，已有的典型傳輸方法與本文提出的傳輸方法的誤碼率曲線。圖中所有的編碼均采用了QPSK調(diào)制，并假設(shè)接收端有理想的信道估計(jì)并采用了傳統(tǒng)的最大似然譯碼方法。
4．2 譯碼復(fù)雜度分析
觀察式(4)可發(fā)現(xiàn)，只需進(jìn)行簡(jiǎn)單的線性處理即可檢測(cè)出s0和s1。對(duì)式(3)采用最大似然準(zhǔn)則進(jìn)行譯碼時(shí)，與本文的改進(jìn)方法相比，譯碼速度相當(dāng)慢。在2發(fā)2收系統(tǒng)情況下，調(diào)制方式分別采用2PKSK，4PSK，8PSK和16QAM，對(duì)兩種傳輸方法的復(fù)雜度進(jìn)行了比較，結(jié)果如表1所示。
從表1可看出，本文提出的傳輸方法與傳統(tǒng)的傳輸方法相比較，計(jì)算量明顯下降。調(diào)制方式分別采用2PSK，4PSK，8PSK和16QAM時(shí)，傳統(tǒng)傳輸方法的計(jì)算量是本文提出的傳輸方法的2倍、4倍、8倍和16倍。
5 結(jié) 語(yǔ)
根據(jù)頻率分集技術(shù)的特點(diǎn)，提出了一種新的傳輸方法。在該方法中，隨著發(fā)射天線數(shù)目的增加，頻譜利用率會(huì)降低，性能有所下降，但會(huì)加快接收端的譯碼速度。
評(píng)論