209年第10期,第42卷通信技術(shù)Vo1.42,No.10,2009第214期Communications TechnologyNo 214, Totally多發(fā)射天線的差分酉空時(shí)調(diào)制信號(hào)星座圖程智慧,張勇°,逄大鵬°,雷向勇°(①北京1481信箱,北京102442;②中化國(guó)際招標(biāo)有限責(zé)任公司,北京100045)【摘要】在無(wú)法獲得信道狀態(tài)信息的瑞利衰落信道里,分集積是高信噪比場(chǎng)景下酉空時(shí)信號(hào)具有良妤性能的首要指標(biāo)采用全旋轉(zhuǎn)矩陣的方法獲得了極大分集積非群空時(shí)碼,仿真結(jié)果表明,在髙信噪比下,該非群空時(shí)碼性能優(yōu)于傳統(tǒng)的酉空時(shí)循環(huán)碼【關(guān)鍵詞】多發(fā)射天線;非群空時(shí)碼;差分酉空時(shí)【中圖分類號(hào)】TN91【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A【文章編號(hào)】1002-0802(209)10-0041-02Signal Constellation of Differential Unitary Space-timeCoding by Multi-Transmitting AntennaCHENG Zhi-hui, ZHANG Yong, PANG Da-peng, LEI Xiang-yong(OP. 0. Box1481, Beijing 102442, China: (sInochem International Tendering Co., Ltd. Beijing 100045, China)(Abstract] In Rayleigh fading channels, in which CSI (channel state information)is unavailable, diversityproduct is the key index for showing if the unitary space-time signals have good properties in high SNr. Theechnique of full -rotation-matrix is used to acquire the non-group space-time coding with maximum diversity product,and the simulation results indicate that the non-group space-time coding proposed in this paper is of betterperformance than the traditional unitary cyclic space-time coding in high SNR.(Key words] multi-transmitting antenna; non-group STC differential unitary STC引言1信道模型和 DUSTM在快衰落瑞麗信道下,雖然多發(fā)射多接收天線系統(tǒng)1.1信道模型MIMO的通信容量可超越單天線系統(tǒng),但是信道狀態(tài)信息假設(shè)通信系統(tǒng)接收天線數(shù)為M,接收天線數(shù)為N,信CSI的獲得比較困難,而且,隨著接發(fā)天線數(shù)的增加,訓(xùn)練道為平坦瑞利衰落信道,Sm表示發(fā)射天線m=1,2,…,M在序列的長(zhǎng)度也隨之變長(zhǎng),導(dǎo)致MIMO的性能顯著下降。因此,基于準(zhǔn)靜態(tài)衰落信道下無(wú)CSI的差分酉空時(shí)調(diào)制 DUSTM應(yīng)1=12…T時(shí)間片的發(fā)射信號(hào),且滿足E∑∑1=7運(yùn)而生4:在每個(gè)發(fā)射時(shí)間塊T內(nèi),發(fā)身信號(hào)矩陣是前接收天線n=1,2,…,N在時(shí)間片t=1,2,…,T的接收信個(gè)發(fā)射矩陣和目前酉數(shù)據(jù)矩陣的矢量積,在高信噪比下,極號(hào)x”表示如下大分集積是信號(hào)星座圖擁有良好性能的首要指標(biāo)本文采用全旋轉(zhuǎn)矩陣的方法提出了一種全新的獲得x=√∑hnDUSTM星座圖的方法,當(dāng)發(fā)射天線增加時(shí),此方法簡(jiǎn)化為n,為均值為0、方差為0:的復(fù)高斯信道衰落系數(shù),o3個(gè)參數(shù),結(jié)構(gòu)更為簡(jiǎn)單,性能更為優(yōu)越值為0、方差為0.5加性白復(fù)高斯噪聲;p為每接收天收稿日期:209-08-12。線平均信噪比,公式(1)可以寫成矩陣形式作者簡(jiǎn)介:程智慧(1971-),男,工程師,主要從事差分酉空時(shí)研究張勇(1979-),男,工程師,主要從事空時(shí)碼調(diào)制研究;逄大鵬(1979-),男,工程師,主要從事電子信號(hào)碼元研X為T×N的接收信號(hào)矩陣,S為T×M的發(fā)射信號(hào)矩究;雷向勇(1978-),男,工程師,主要從事信息對(duì)抗陣,H為MxN的信道衰落矩陣,且服從獨(dú)立標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布,W為獨(dú)立表針正態(tài)分布噪聲矩陣。1.2差分酉空時(shí)調(diào)制假設(shè)z,z2…,,…∈{0,1…,L}為整數(shù),發(fā)射數(shù)據(jù)序列的重新定義 DUSTM星座圖,下標(biāo)為x1,z2…,…。每一個(gè)z,相對(duì)應(yīng)于星座集91=01…,乙-1中的某一個(gè)星座圖矩陣。發(fā)射端發(fā)射的符[RF,(k月,=01-…,L,給定星座圖的尺寸L,通過(guò)最大號(hào)流S1,S2…,S。=lM,由如下的基本差分編碼公式調(diào)制化分集積s可以窮舉搜索得到“頻率系數(shù)”集S=S-1,t=1,2,…N。K={k,k2…kw;k}。當(dāng)k2=0,則與文獻(xiàn)2中的對(duì)角循在接收端,解調(diào)獲得譯碼流x,X,X2,…,X,為環(huán)結(jié)構(gòu)完全相同M×N矩陣,根據(jù)公式(2),則有以上的星座圖具有非群碼結(jié)構(gòu),為了找到合適的星座x1=√pSH+W1,X,=√pSH+W將式(3帶入式(4),可以得到X=中x1+H一中W圖,需要計(jì)算L[L(L-1)/2]次sm。從全旋轉(zhuǎn)矩陣的性質(zhì),可以發(fā)現(xiàn)sn的結(jié)構(gòu)是對(duì)稱且具有周期性當(dāng)噪聲矩陣乘以一個(gè)酉陣后可以保持統(tǒng)計(jì)意義上的不變,等式(4)變化為'-5N-5L-A o實(shí)際上,如果星座長(zhǎng)度L為偶數(shù),可以按照如下運(yùn)算法X=中X搜索最大分集積:這里,W為MxN加性獨(dú)立標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布的矩陣。差分酉空時(shí)調(diào)制最大似然估計(jì)解調(diào)如下e。嗎= dingle/And,en+y:,+M23e3,4k12+M-22, -arg, mRF(1k,0)1這里,k1和k12嚴(yán)格限制為偶數(shù),k2為一偶數(shù)區(qū)間[0,L/4]這里川表示F范數(shù)成對(duì)誤碼率P的 Chenot上界為12)這樣僅僅只涉及到3個(gè)參數(shù),計(jì)算的復(fù)雜度為O[(L2P=1≤(/2)∏1+(1+p31(1+2)(的一本文提出的分集積和循環(huán)碼的分集積比較如表1表1提出的非群碼星座圖與循環(huán)碼分集積的比較這里,σn(中-9)為(中-中)的第m個(gè)奇異值。星座圖的設(shè)循環(huán)非群碼循環(huán)非群碼計(jì)規(guī)則就是最大化分集積s群碼星座圖群碼星座圖40.7070.707180.59460.7072160.38270.5946320.24940.38270≤≤