瑞利衰落下空時分組編碼信道的容量

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1、瑞利衰落下空時分組編碼信道的容量

2、第1摘要：本文在分析瑞利衰落下正交空時分組碼接收信噪比的基礎(chǔ)上，得到了正交空時分組編碼信道容量的表達(dá)式，并給出了在接收天線數(shù)一定的情況下，增加發(fā)送天線數(shù)所能得到的信道容量的上界。研究表明，在發(fā)送天線數(shù)一定時，瑞利衰落下正交空時分組編碼信道的容量隨接收天線數(shù)的增加而增加。在接收天線數(shù)一定時，信道容量也隨著發(fā)送天線數(shù)的增加而增加，但當(dāng)發(fā)送天線數(shù)增加到一定數(shù)量時會出現(xiàn)地板效應(yīng)。關(guān)鍵詞：信道編碼；空時分組碼；分集技術(shù)；信道容量一、引言　　1998年，Tarokh等人在Telatar對多發(fā)送多接收天線信道

3、容量研究的基礎(chǔ)上，提出了空時編碼的概念。該編碼把天線分集、信道編碼和調(diào)制有機(jī)地結(jié)合在一起，有效地提高了系統(tǒng)在衰落信道下的傳輸性能。這一技術(shù)提出后，受到了許多研究者的關(guān)注，已經(jīng)得到了一些有意義的結(jié)果。ALamouti提出了一種簡單的分集方法，采用兩副天線發(fā)送、一副天線接收，獲得與一副天線發(fā)送、兩副天線接收相同的分集增益。Tarokh等在ALamouti工作的基礎(chǔ)上，將正交編碼的方法結(jié)合這種簡單的分集技術(shù)，提出了正交空時分組碼并研究了其編碼和譯碼方法。本文將在正交空時分組碼接收信噪比研究的基礎(chǔ)上，推導(dǎo)出瑞利衰落下空時分組編碼信道容量

4、的表達(dá)式。數(shù)值計算表明，在發(fā)送天線數(shù)一定的條件下，瑞利衰落下正交空時分組編碼信道的容量隨接收天線數(shù)的增加而增加。在接收天線數(shù)一定的條件下，信道容量也隨發(fā)送天線數(shù)的增加而增加，但當(dāng)發(fā)送天線數(shù)增加到一定數(shù)量后信道容量的增加就不明顯了。二、系統(tǒng)模型及接收信噪比的計算　　考慮500)this.style.ouseg(this)">副發(fā)送天線、500)this.style.ouseg(this)">副接收天線的無線傳輸系統(tǒng)。設(shè)500)this.style.ouseg(this)">為第500)this.style.ouseg(this)"

5、>副發(fā)送天線到第500)this.style.ouseg(this)">副接收天線的衰落系數(shù)。假設(shè)需要傳送的信息符號序列為500)this.style.ouseg(this)">，采用列正交編碼矩陣　　　　　　　　　　　　　　500)this.style.ouseg(this)">并按行發(fā)送，在500)this.style.ouseg(this)">個時刻內(nèi)完成一個編碼碼字的發(fā)送。500)this.style.ouseg(this)">中元素500)this.style.ouseg(this)">表示500)this.style

6、.ouseg(this)">時刻第500)this.style.ouseg(this)">副發(fā)送天線所發(fā)送的信號，500)this.style.ouseg(this)">的線性組合。　　記500)this.style.ouseg(this)">(上標(biāo)“500)this.style.ouseg(this)">”表示對矩陣求轉(zhuǎn)置)為第500)this.style.ouseg(this)">副接收天線的接收矢量，500)this.style.ouseg(this)">表示關(guān)于第500)this.style.ouseg(this)">副

7、接收天線的信道矢量，500)this.style.ouseg(this)">為第500)this.style.ouseg(this)">副接收天線接收的復(fù)白高斯噪聲矢量。設(shè)復(fù)噪聲500)this.style.ouseg(this)">每維噪聲方差為500)this.style.ouseg(this)">/2。500)this.style.ouseg(this)">為信號矢量。假定在傳送一個分組碼的時間內(nèi)(500)this.style.ouseg(this)">＝1，2，…，500)this.style.ouseg(this)">

8、)信道參數(shù)恒定。這樣，系統(tǒng)的第500)this.style.ouseg(this)">副接收天線的接收矢量可以表示為　　　　　　　　　　　　500)this.style.ouseg(this)">　　　　　　(1)式中500)this.style.ouseg(this)">稱為第500)this.style.ouseg(this)">副接收天線的信道矩陣，表示為　　　　　　　　　　　500)this.style.ouseg(this)">(2)假設(shè)信道500)this.style.ouseg(this)">已經(jīng)準(zhǔn)確地估計出來。可

9、以利用判決準(zhǔn)則　　　　　　　　　　　500)this.style.ouseg(this)">　(3)分離出500)this.style.ouseg(this)">條獨(dú)立的輸出支路500)this.style.ouseg(this)">，每條輸出支路可獨(dú)立進(jìn)行譯碼