多发射天线的差分酉空时调制信号星座图

209年第10期,第42卷通信技术Vo1.42,No.10,2009第214期Communications TechnologyNo 214, Totally多发射天线的差分酉空时调制信号星座图程智慧,张勇°,逄大鹏°,雷向勇°(①北京1481信箱,北京102442;②中化国际招标有限责任公司,北京100045)【摘要】在无法获得信道状态信息的瑞利衰落信道里,分集积是高信噪比场景下酉空时信号具有良妤性能的首要指标采用全旋转矩阵的方法获得了极大分集积非群空时码,仿真结果表明,在髙信噪比下,该非群空时码性能优于传统的酉空时循环码【关键词】多发射天线;非群空时码;差分酉空时【中图分类号】TN91【文献标识码】A【文章编号】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在快衰落瑞丽信道下,虽然多发射多接收天线系统1.1信道模型MIMO的通信容量可超越单天线系统,但是信道状态信息假设通信系统接收天线数为M,接收天线数为N,信CSI的获得比较困难,而且,随着接发天线数的增加,训练道为平坦瑞利衰落信道,Sm表示发射天线m=1,2,…,M在序列的长度也随之变长,导致MIMO的性能显著下降。因此,基于准静态衰落信道下无CSI的差分酉空时调制 DUSTM应1=12…T时间片的发射信号,且满足E∑∑1=7运而生4:在每个发射时间块T内,发身信号矩阵是前接收天线n=1,2,…,N在时间片t=1,2,…,T的接收信个发射矩阵和目前酉数据矩阵的矢量积,在高信噪比下,极号x”表示如下大分集积是信号星座图拥有良好性能的首要指标本文采用全旋转矩阵的方法提出了一种全新的获得x=√∑hnDUSTM星座图的方法,当发射天线增加时,此方法简化为n,为均值为0、方差为0:的复高斯信道衰落系数,o3个参数,结构更为简单,性能更为优越值为0、方差为0.5加性白复高斯噪声;p为每接收天收稿日期:209-08-12。线平均信噪比,公式(1)可以写成矩阵形式作者简介:程智慧(1971-),男,工程师,主要从事差分酉空时研究张勇(1979-),男,工程师,主要从事空时码调制研究;逄大鹏(1979-),男,工程师,主要从事电子信号码元研X为T×N的接收信号矩阵,S为T×M的发射信号矩究;雷向勇(1978-),男,工程师,主要从事信息对抗阵,H为MxN的信道衰落矩阵,且服从独立标准正态分布,W为独立表针正态分布噪声矩阵。1.2差分酉空时调制假设z,z2…,,…∈{0,1…,L}为整数,发射数据序列的重新定义 DUSTM星座图,下标为x1,z2…,…。每一个z,相对应于星座集91=01…,乙-1中的某一个星座图矩阵。发射端发射的符[RF,(k月,=01-…,L,给定星座图的尺寸L,通过最大号流S1,S2…,S。=lM,由如下的基本差分编码公式调制化分集积s可以穷举搜索得到“频率系数”集S=S-1,t=1,2,…N。K={k,k2…kw;k}。当k2=0,则与文献2中的对角循在接收端,解调获得译码流x,X,X2,…,X,为环结构完全相同M×N矩阵,根据公式(2),则有以上的星座图具有非群码结构,为了找到合适的星座x1=√pSH+W1,X,=√pSH+W将式(3带入式(4),可以得到X=中x1+H一中W图,需要计算L[L(L-1)/2]次sm。从全旋转矩阵的性质,可以发现sn的结构是对称且具有周期性当噪声矩阵乘以一个酉阵后可以保持统计意义上的不变,等式(4)变化为'-5N-5L-A o实际上,如果星座长度L为偶数,可以按照如下运算法X=中X搜索最大分集积:这里,W为MxN加性独立标准正态分布的矩阵。差分酉空时调制最大似然估计解调如下e。吗= dingle/And,en+y:,+M23e3,4k12+M-22, -arg, mRF(1k,0)1这里,k1和k12严格限制为偶数,k2为一偶数区间[0,L/4]这里川表示F范数成对误码率P的 Chenot上界为12)这样仅仅只涉及到3个参数,计算的复杂度为O[(L2P=1≤(/2)∏1+(1+p31(1+2)(的一本文提出的分集积和循环码的分集积比较如表1表1提出的非群码星座图与循环码分集积的比较这里,σn(中-9)为(中-中)的第m个奇异值。星座图的设循环非群码循环非群码计规则就是最大化分集积s群码星座图群码星座图40.7070.707180.59460.7072160.38270.5946320.24940.38270≤≤