未来无线通信的两个主要挑战是提高系统的频谱利用率和通信链路的可靠性。研究表明,多输入多输出(MIMO)信号处理技术中的分层空时编码技术利用无线散射环境中的多径传播,能有效地获得空间复用增益,从而大大提高数据通信速率,特别是垂直贝尔实验室分层空时(VBLAST)编码方案,由于其实现相对简单,在频谱资源日益紧张的今天受到了广泛关注,因此,其成为新一代无线通信系统中首选的解决方案之一。传统的VBLAST方案虽然能提供相当高的频谱利用率,但其突出的缺点是:分集性能差,获得的分集增益少;容易产生误差传播;译码算法相对复杂;要求接收天线不小于发送天线。由于VBLAST方案存在着以上缺点,且抗信道衰落性能不如其他空时编码技术,因而在实际的无线衰落信道中,限制了它的应用。因此,考虑实际信道中如何做到速率、性能和复杂度之间的折中,是目前VBLAST实现实用化最为关键的问题。
　　本文针对此问题,研究了一种混合编码方案。该混合编码方案是将VBLAST与空时分组编码(STBC)结合起来,可以同时获得分集和复用增益,实现分集和复用的一个折中。考虑到传统的VBLAST每一层平均分配功率以及使用相同的传输速率,讨论了两种改进的VBLAST结构:其一,将发送端和接收端作为整体考虑,在总的传输功率不变的情况下,使系统总的误码率达到最小的功率分配方案;其二,从系统的角度出发,有效利用VBLAST的译码顺序,简单地在发送端进行比特和功率分配,只需少量的反馈信息来提高系统整体性能。VBLAST作为多天线系统中的一种空间复用技术,由于其译码复杂度高,需要发送端天线的同步以及接收天线数目不小于发送天线数目,限制了它的应用。
　　针对此问题,本文简单讨论了一种新的空间复用技术—空间调制(SM)和将高速率线性扩散码(LD)用于VBLAST系统。在现代无线移动通信系统中,总是涉及到基站与多个用户、多个用户与用户之间的通信,因此,考虑VBLAST在多用户MIMO系统中的应用越来越来重要。最后探讨了基于VBLAST的多用户MIMO系统一些相关技术。