论文部分内容阅读
如何在带宽和功率都受限的条件下减小多径衰落的影响，提高无线通信系统的信道容量，实现高速、可靠的信息传输是目前无线通信领域中最重要的研究课题之一。利用多发送多接收天线阵技术，可将无线信道中散射路径等效为若干个相互独立的并行空间子信道，用于传输信息，可同时提高信息速率和通信质量。因此，基于多天线阵的空时编码技术正日益成为近年来的研究热点之一，其中用传统二进制纠错码和空时码构造的串行级联码(SCSTC)最为实用。在迭代译码算法的作用下，SCSTC利用空时码提高信息速率，同时利用二进制纠错码提供编码增益，可达到接近信道容量的性能。 本文对网格空时码及串行级联空时码的理论与设计进行了深入研究，获得了几个关键性的研究成果，主要概括为： 1．推导了正交分组空时码(OSTBC)的受限信道容量计算方法，系统地分析比较了三种典型空时编码技术的受限信道容量(包括分层空时码、正交分组空时码和网格空时码)。 2．给出了一种网格空时码优化新方法。系统地分析了STTC的距离谱特性，在此基础上推导了基于距离谱的STTC设计准则，并给出一种简化搜索算法。 3．研究了非满秩网格空时码应用于串行级联系统的可行性，提出了一类带有并行分支的网格空时码，可在不损失性能的前提下降低系统编译码复杂度； 4．设计了一类适于串行级联的广义递归网格空时码(G-RSTTC)。给出广义递归网格空时码的基本编码器结构，讨论了G-RSTTC的参数选取，证明了以G-RSTTC为内码的构成的串行级联空时码在独立衰落信道下的分集增益至少为2M(M为接收天线数)，在此基础上给出G-RSTTC的生成矩阵，分析了G-RSTTC在独立衰落信道和准静态衰落信道下的信道容量，最后比较了以G-RSTTC为内码的SCSTC和其他几种现有SCSTC的性能。 5．应用EXIT Charts分析方法，设计了一类可逼近信道容量的串行级联空时码。首先将EXIT Charts分析方法推广到多天线系统，分析了影响BLAST和递归网格空时码EXIT Charts曲线特性的若干因素，分析了卷积码、重复码和混合卷积码的EXIT Charts曲线特性，给出了设计可逼近信道容量SCSTC的方法及相关结果。6.利用信号星座图旋转和Almouti方案，设计了一类多层分组空时码 (MsTBC)，分别给出了在块衰落信道和准静态衰落信道下的MSTBc设计 方法，分析了MSTBC的信道容量，并与Almouti的信道容量进行了比较.。关键词:多天线通信系统空时编码串行级联空时码广义递归网格空时码外信息转移特性(ExIT Charts)