數(shù)字通信分層空時碼BLAST

1、分層空時碼blastmimo的空時碼之 mimolmimo技術(shù)是指在發(fā)射端和接收端都使用多根天線，利用空時編碼技術(shù)，取得由于多徑而導致的空間分集增益，從而大大的提高系統(tǒng)的容量和傳輸速率，并且可以有效的抗衰落、抑止噪聲和干擾。 空時編碼l空時編碼（space-time coding）在多根發(fā)射天線和各個時間周期的發(fā)射信號之間能夠產(chǎn)生空域和時域的相關(guān)性，這種空時相關(guān)性可以使接收機克服mimo 信道衰落的減少發(fā)射誤碼。l頻帶利用率和誤碼率是空時編碼的兩個主要性能指標，分別對應(yīng)空間復(fù)用增益和分集增益。l空時編碼的研究方向主要分為兩類： 一 獲取最大的分集增益，改善系統(tǒng)的誤碼性能 空時分組碼（stbc）

2、、空時網(wǎng)格碼(sttc） 二 提高系統(tǒng)的吞吐量，最大化空間復(fù)用增益 代表是貝爾實驗室的分層空時碼（blast）l空間復(fù)用( spatial multiplexing) 在發(fā)射端將數(shù)據(jù)流分成多個子數(shù)據(jù)流從不同的天線發(fā)射出去，這樣可以提高傳輸速率，同時并不需要增加傳輸?shù)墓β屎蛶?。l空間復(fù)用增益 mimo系統(tǒng)能夠得到的傳輸速率與siso 系統(tǒng)的最大傳輸速率的比值 blast bell實驗室blast系統(tǒng) （bell-laboratories layered space-time）l 1996年foschini提出了空時編碼的框架l 1998年bell實驗室研制出分層空時編碼實驗室系統(tǒng)blast，該

3、系統(tǒng)主要利用無線信道的多徑傳播特性來達到提高傳輸速率的目的 。 blast系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 發(fā)射端分層空時碼按發(fā)射端分層的方式不同分為水平分層空時碼(h blast)、垂直分層空時碼(vblast)和對角分層空時(d-blast)。h blastvblastd-blast 接收端 最大似然（ml）譯碼l 選擇使上式值最小的x作為發(fā)送信號估值 優(yōu)點 譯碼性能最好；可獲得最小差錯概率； 缺點 算法的復(fù)雜度與發(fā)射天線數(shù)及調(diào)制星座的點數(shù)成指數(shù)的關(guān)系，實際不采用，將其作為一個性能界，以衡量其他譯碼算法性能 2r=hx+n2|hx-r|min argx ? 線性譯碼算法l 根據(jù)r和h找到加權(quán)矩陣w，以得到發(fā)送信

4、號的估計值 wrx 根據(jù)得到加權(quán)矩陣準則的不同得到兩種譯碼算法 迫零算法（zf） 最小均方誤差算（mmse）迫零算法)(iiiiiiiiyqxwxwhxwrwy1)(hhhhhwjijihw?1 i = j i，j=1m0 i jl迫零算法適用于接收天線大于發(fā)射天線的系統(tǒng)最小均方誤差算法（mmse）hnhhhhihhwwrxwrxexxxxe)(min)()()()(2?wrx 通過加權(quán)矩陣的算法知，最小均方誤差算法考慮了噪聲的影響，因此其性能優(yōu)于迫零算法lmmse適用于低信噪比的系統(tǒng) 非線性譯碼算法l非線性譯碼算法是一個迭代的過程 主要指串行干擾消除（sic） 1 不排序的串行干擾消除jihw1 i = j j=in0 i j 2 排序的串行譯碼算法 先解調(diào)信噪比最大的符號，即找出w范數(shù)最小的行所對應(yīng)的符號2212i|x|wl 非線性譯碼算法的性能優(yōu)于線性譯碼算法l 譯碼順序 （1）排序 （2）迫零 （3）補償 （4）消除1121111)(yhxrryqxrw 總結(jié)l空時分組碼和空時網(wǎng)格碼借助編碼矩陣實現(xiàn)滿發(fā)射分集，但它們在空間及時間上的冗余導致系統(tǒng)傳輸速率不可能達到很高；l分層空時碼擁有最大的空間復(fù)用增益，空間和時間上的冗余度很低，發(fā)射端的結(jié)構(gòu)相對簡單。l能否將分集增益