【正文】 京 :國防工業(yè)出社 ,20xx,121129. [12] 孫屹 . Matlab 通信仿真開發(fā)手冊 [M]. 北京 :國防工業(yè)出版社 ,20xx,103109. 相關(guān)信道下的準(zhǔn)正交空時碼的性能分析 25 謝辭 從課題拿到的最初 到論文完成，學(xué)習(xí)和研究過程里遇到和解決的各種困難。主要由空域相關(guān)性、相關(guān)矩陣、和相關(guān)誤碼率表達(dá)式組成。圖 4 445和 410仿真圖形說明了當(dāng)發(fā)送端與接收端同時受到相關(guān)性的影響誤碼率會大于僅發(fā)送端或者接收端受到相關(guān)性。所以由仿真 結(jié)果可以得出當(dāng)相關(guān)系數(shù)越大會造成準(zhǔn)正交空時碼的誤碼率越高。 華僑大學(xué)廈門工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計（論文） 16 圖 44 當(dāng)發(fā)送相關(guān)或接受相關(guān)時誤碼率曲線（相關(guān)系數(shù)為 ） 從圖中可以看出當(dāng)發(fā)送與接收同時相關(guān)的時候準(zhǔn)正交空時碼的誤碼率會高于只有發(fā)送相關(guān)或接收相關(guān)的準(zhǔn)正交空時誤碼率。并推導(dǎo)出相關(guān)信道下的準(zhǔn)正交空時 碼的誤碼率表達(dá)式。采用 Matlab 編寫的程序可以在目前所有的操作系統(tǒng)上運(yùn)行；它的程序不依賴計算機(jī)類型和操作系統(tǒng)類型 [11]； Matlab 是一種超高級語言，不論是程序的可讀性或是編程效率，可移植性、還是可靠性上都大大超過了普通的高級語言，因此在進(jìn)行科學(xué)研究和數(shù)值計算首先考慮的語言就是 Matlab；再者， Matlab 的語法簡單，編程風(fēng)格和數(shù)學(xué)語言描述相類似，是數(shù)學(xué)算法開發(fā)和驗證最好的工具。 MATLAB 事當(dāng)今國際上科學(xué)界最具影響力，也是最有活力的軟件。通過仿真來全面的分析相關(guān)性對誤碼率的影響。既有 Rr與 c 無關(guān)， Rt均為 Hermite 矩陣。使用簡單而又不失一般性的均勻分布的 ）（ i?? =1/2Δ 為例。展現(xiàn)了獨立分布瑞利衰落新倒下得準(zhǔn)正交空時碼的徐大優(yōu)勢。 準(zhǔn)正交空時分組碼 正交分組空時碼也有缺點，例如它可以獲得最大分集增益，可當(dāng)發(fā)射天線數(shù)大于 2時，利用復(fù)正交設(shè)計得到的獲得完全分集增益的正交分組空時碼不能達(dá)到最大傳輸速率，編碼速率可能小于 ， Jafarkhani 提出了準(zhǔn)正交分組空時碼。 在 Alamouti 得基礎(chǔ)上， Tarokh 提出了兩個以上發(fā)射天線的系統(tǒng)的正交空時分組碼編華僑大學(xué)廈門工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計（論文） 6 碼方法，但是在兩個發(fā)射天線以上的正交空時分組碼中他們的能達(dá)到的最大速率都小于 1，不能達(dá)到全速率傳輸。噪聲為加性高斯白噪聲，均值為 0，功率譜密度為 2/0N 。在 Alamouti 空時編碼中，調(diào)制好 每一組信息比特個數(shù)為 m（ m=log2M）個，然后，編碼器在每一次編碼操作中取兩個調(diào)制符號 x1和 x2的每一個分組，并依據(jù)以下給出的編碼矩陣將他們映射到發(fā)射天線： ?????? ?? *12*21xx xxX （ ） 在兩個連續(xù)發(fā)射周期里，編碼器的輸出從兩根天線發(fā)射出去。多輸入多輸出技術(shù)可以在不額外增加所占用的信號帶寬的前提下帶來無線通信的幾個性能上的數(shù)量級的加強(qiáng)，這也是它的成功之處。想要提高傳輸速率，僅僅通過增加帶寬的方式是不切實際的。 關(guān)鍵詞 ： 準(zhǔn)正交空時分組碼， MIMO，相關(guān)信道，誤碼率 華僑大學(xué)廈門工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計（論文） IV QuasiOrthogonal SpaceTime Code Performance Analysis Under the Relevant Channel Abstract Multiinput multioutput system as a key technology for future broadband is an important means to achieve full utilization of space resources to improve spectral efficiency. However, a large number of theoretical studies MIMO channel systems are subject to the assumption of independent and identically distributed Rayleigh fading correlation spacetime codes, for example, by introducing a variety of correlation coefficient in the channel by adding a variety of ways that exist channel, focused, analyzed under the relevant channel quasiorthogonal spacetime codes with independent distribution channel code error rate when pared to the quasiorthogonal space。文中引用他人研究成果的部分已在標(biāo)注中說明；其他同志對本設(shè)計（論文）的啟發(fā)和貢獻(xiàn)均已在謝辭中體現(xiàn)；其它內(nèi)容及成果為本人獨立完成。然而大量多輸入多輸出系統(tǒng)理論研究都是假設(shè)信道服從獨立同分布的瑞利衰弱特性，忽略信道間的相關(guān)性。便于在未來移動通信標(biāo)準(zhǔn)的競爭中 ，獲得更大的主動權(quán)。研究MIMO 技術(shù)的風(fēng)行由此被引發(fā) [3]。圖 21 為 Alamouti 空時分組碼編碼器的基本思路框圖： 圖 21 Alamouti 空時分組碼編碼器思路框圖 假定采用 M 進(jìn)制調(diào)制方案。 ? ?*211 xxx ?? （ ） ? ?*122 xxx ? （ ） Alamouti 方案的主要特點是 2 號天線的發(fā)射序列是正交的，也就是說序列 x1得內(nèi)積為華僑大學(xué)廈門工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計（論文） 4 ： 01*2*2121 ???? xxxxxx （ ） 編碼矩陣具有以下性質(zhì)： ????????????2221222100xxxxXX H （ ） ? ?IxIxxii2212221????? 式中， I 是一個 2*2 得單位矩陣，因此編碼矩陣是正交的。 定義 X 表示所有可能的字符對 ? ?21 xx 的集合，并假定所有的字符對的發(fā)射為等概率。接收信號離散時間等效模型為： )()()( tntHxty ?? （ ） 式中：接收信號向量是 ? ?TM tytytyty )() , . . . . ,(),()( 21? ； ? ?Tn txtxtxtx )() , . . . ,(),()( 21? 為發(fā)射信號向量； ? ?TM tntntntn )() , . . . ,),()( 21 （? 為加性高斯白噪聲向量； H 為 NM? 信道矩陣， H 的元素 ijh 是信道衰落系數(shù)，表示范圍是從第 i根發(fā)送天線到第 j 根接受天線。為實數(shù)，且其中)()(,000000003*2*324*1*41241xxxxxxxxbxabababbabaCCJiiJJJJJJHJ????????????????????? ?? TBH 碼 ， 和 構(gòu)造了另一種碼型的 4天線準(zhǔn)正交分組碼。要么天線間距受阻于具體實現(xiàn)，要 門因為空間散射不豐富而使得入射角擴(kuò)展范圍較小，從而造成各天線元素上信號間的相互關(guān)聯(lián)性，即信道各衰落系數(shù)之間不再統(tǒng)計獨立。 圖 31 天線陣列的模型 相關(guān)信道下的準(zhǔn)正交空時碼的性能分析 9 信道相關(guān)模型 對于 維平坦衰落信道矩陣： tNN R ? ?????????????nnnnnnhhhhhhhhhH,2,1,22,21,2,12,11,1..................... （ ） 自相關(guān)矩陣為 ? ?HH Hv ecHv ecER )()(? () 其中 vec（ H） =? ? 列。 同理可以將 TBH 信號編碼轉(zhuǎn)化成信道編碼： ????????????????????????*1*2*3*42143*3*4*1*2432112343412xxxxxxxxxxxxxxxxAAAACT B H （ ） 得到： 相關(guān)信道下的準(zhǔn)正交空時碼的性能分析 11 ????????????????????????????????????????4321*1*2*3*42143*3*4*1*2321*43*214xxxxhhhhhhhhhhhhhhhhyyyy （ ） 得到信道編碼矩陣???????????????*1*2*3*42143*3*4*1*23214hhhhhhhhhhhhhhhh （ ） 同理利用 （ ）、（ ）、（ ） 求得相關(guān)信道下的 TBH 準(zhǔn)正交空時碼誤碼率。 MATLAB 概述 MATLAB 事美國 MathWorks公司出品的一中用于科學(xué)計算、專門以矩陣的形式處理數(shù)據(jù)的商業(yè)數(shù)學(xué)軟件。使之更利于非計算機(jī)專業(yè)的科技人員使用。 Matlab相關(guān)信道下的準(zhǔn)正交空時碼的性能分析 13 還有強(qiáng)大的繪圖功能，二維、三維圖形可以有多種形式來表達(dá)，除此之外，它還具有強(qiáng)大的動畫功能，可以把抽象的數(shù)值結(jié)果非常直觀地表現(xiàn)出來 [12]。由此可以得出在加入相關(guān)系數(shù)后，準(zhǔn)正交空時碼的誤碼率會上升。并且與圖 41 相對比發(fā)現(xiàn) Jafarkhani 準(zhǔn)正交空時碼的誤碼率曲線與 TBH 準(zhǔn)正交空時碼的誤碼率曲線接近。這是由于準(zhǔn)正交空時碼在保證素的的情況下犧牲了誤碼率。 本文第一章簡單介紹了移動通信的發(fā)展歷程和演 變，以及 MIMO 系統(tǒng)的敘述。在公式推導(dǎo)的研究過程中，我遇到了很多問題，通過查閱資料和指導(dǎo)老師的悉心指導(dǎo)，問題都得到了解決。這篇論文是在陳強(qiáng)老師的精心指導(dǎo)和大力支持下才完成的。 分集技術(shù)是對抗多徑衰落的一種行之有效的方法。在編碼結(jié)構(gòu)有多種方法 ,包括空時分組碼 (方式 )時空格子碼 (STTC),時空渦輪格子時空編碼 和分層 (LST)代碼。%gai % variable initialization: BER for each channel iteration PPostbc = zeros(1,It)。 h2 = H(1,2)。 h239。 h439。 % putation of postprocessing SNR for stream 1 R = inv(HH_o39。 h339。*HH_qo )。linewidth39。linewidth39。單入單出 39。 SNRdBvalues = [0:2:16]。 % iterations on channel realizations for kk=1:It % generate channels H = (randn(1,4) + j * randn(1,4)) / sqrt(2)。 h439。 % putation of postprocessing SNR for stream 1 R = inv(HH_o39。 華僑大學(xué)廈門工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計（論文） 32 % S_r = [1 S(1)。 h139。]。