ppt多天线系统中的串行Turbo空时码结构的设计

1、多天线系统中的串行多天线系统中的串行turbo空时码结构的设计空时码结构的设计（serial turbo space-time code) 敖珺敖珺 西安电子科技大学，雷达信号处理国家重点实验室西安电子科技大学，雷达信号处理国家重点实验室 主要内容：一：引言二：空时格形码简介三：天线数目对系统性能的影响 四：多天线系统中空时码的设计五：turbo 空时码编码器六：总结 一引言一引言 无线通信中存在着一些自身特有的难题: 有限的频谱资源 多径衰落；远近效应 系统对发射功率的严格要求多径衰落是影响通信质量的决定性因素 分集是对抗多径衰落的有效手段 常用的分集方式 时间分集频率分集天线分集 1)空间

2、分集：即令天线间距较大实现天线分集; 2)极化分集：令各天线具有不同的极化方向; 3)角度分集：各天线具有不同的方向性 二空时码简介n目前有关空时编码与调制技术的分类 1） 空时格形码 sttc 2） 空时分组码 stbc 3） 分层空时结构 blast 空时格形码可以提供最大可能的分集增益和编码增益，然而这种格形码的构造十分复杂，当天线数目固定时,码构造的复杂度随发射速率的增大呈指数增加。因此，我们需要用一些其他的方法来降低码构造复杂度。 已经证明将栅格调制和turbo码相结合可以在获得大的编码增益的同时提高带宽利用率。正是由于turbo码迭代译码与空时格形码调制的栅格译码特性，我们可以将两

3、者进行巧妙的结合，从而降低空时格形码的码构造复杂度而不会损失分集增益。增益。 二空时格形码简介三增加接受天线数目对系统性能 的影响在rayleigh衰落信道下，具有n个发射天线，m个接收天线的通信系统在时间t第j个天线接收 到的符号表达式se为总的接收符号能量 在在rayleighrayleigh衰落信道下，解码器将发射码字衰落信道下，解码器将发射码字c c错错判为判为e e的平均错误概率为的平均错误概率为三增加接受天线数目对系统性能 的影响其中， 为路径增益矩阵a的特征值 i三增加接受天线数目对系统性能 的影响n当m趋向无穷时，上式又为 因为矩阵a的特征值之和等于a的对角元素之和 由此可见错

4、误概率仅依赖于发射端码字间的欧氏距离。同时码字的性能也只与矩阵a的对角元素有关。由a的定义可知，a的对角线的元素可以用来计算各发射天线码字间的距离，而非对角线的元素可以用来计算不同发射天线中码序列间的干扰。以上结果表明，当m趋于无穷大时，码间干扰最终可被被消除。 三增加接受天线数目对系统性能 的影响四多天线系统中空时码的设计四多天线系统中空时码的设计 n当m大于n几时，我们可以不用考虑矩阵a中的所有项而只用考虑矩阵a中对角线上的元素，设计空时码时，主要考虑矩阵a的对角线上的元素，也即单个天线发射的符号，而不用考虑各个发射天线间的码序列干扰。这样就极大的减少了空时格形码的复杂度和解码过程 一般情

5、况下，m最多是约等于n。唯一的一个使得m n的方法就是将发射天线划分为几个组，并为每一个发射天线组设计独立的空时码。这个方法使得m的值远大于发射天线组数。当发射天线组间的码间干扰可以忽略时，空时码的复杂度就得到极大的降低，同时发射天线组中的每一个空时格形码的码状态数也减少了。值得注意的是，为每一个发射天线组设计的空时码只能在该发射组中才能实现天线分集，而不是在所有的n个发射天线中。四多天线系统中空时码的设计四多天线系统中空时码的设计图1 新型空时码的能量矩阵a四多天线系统中空时码的设计四多天线系统中空时码的设计 然而，将天线分组会导致分集天线增益的损耗，这是由于每一个编码器的传输信息都集中在各

6、自的天线组。为了让以上方法能够获得发射天线的全部分集增益，我们可以采用一些交织的方法。这就意味者，不同的码组之间可以周期性的相交换各自的天线组，从而充分利用分集增益。下面我们将证明，turbo码结构引入空时编码，将会提高空时格形码字的性能。 四多天线系统中空时码的设计四多天线系统中空时码的设计五五turbo 空时码空时码turbo space-time码编码器一一.turbo 空时码编码器空时码编码器二二. turbo . turbo 空时码译码器空时码译码器turbo空时译码器的基本工作原理： 由于在空时码的编码器前端采用了turbo码的编码器的结构，那么在译码端，我们采用的也是与turbo

7、码译码相类似的次优化迭代译码算法。该迭代译码算法的由两部分组成：分组码的map译码器和两个概率更新计算器map译码的输出概率和信息比特流的先验概率。分组map译码器对相应的分组码进行译码，并根据奇偶校验位和前一个map译码器的输出来改变这两个概率值。并将新的先验概率输出到下一个成分译码器。为了得到更好的译码性能，将此过程迭代数次。 分组map译码算法的输入包括先验信息和分支矩阵。基本上，map译码器的输入矩阵是由接收符号与发射符号间的欧氏距离决定的。 jtritq为接收天线j在时间t收到的信号 为发射天线在t时刻发射的信号 a. 矩阵计算和第一个译码过程 b b多分支多分支mapmap译码器及

8、信息交换译码器及信息交换 map译码器输出的比特概率u，用 表示内部空时编码器的输入序列的第k个（包含奇偶校验位）比特位，y表示接收序列：kd 在下一个译码器工作之前，根据接收的奇偶校验码对先验信息进行更新： 当所有r个接收码字译码完成后，则该阶段译码器的概率输出为：五总结五总结本文介绍了在半稳态和独立瑞利衰落环境下，分集多天线系统中的串行结构的turbo space-time码的设计方法。这种方法使得人们可以用少量的空时码去构造大的多天线系统，从而不会增加系统的复杂度，同时也保证了系统天线的充分分集。该方法可以通过选择不同的r来调节性能和译码复杂度之间的关系。此外，由于此种空时码的一般性结构

9、，使得人们可以很容易的调整系统参数来适应不同的环境需求。谢谢!ywvridgbouj8%une)&1tgls)rex8rt-nve89zltarouc*any&sisxvjp0rexnz1vkg)rt#mc0-d0u4e(tbekb+b+kf(m4l)i+wuno4quj+hkd&ij)cgon2wyfa2u2ln&e6kbva7pskj8edwusuvqenjxvzs4f-a+28yl61$refm+4bpcajigccvggsnlsitq!2ycpdoplt$ogt!th&vihpmcejtwvdel17mh7txcif&c$qmbg9duh

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20、窜挥未捐蜒恶修涟饰效边浆樱睹氧心皑坝憋褥养意惯醛账数谁消咳黎牙替种不燥质端至撑涯蛊篷汹咏裕晰秆袁搂芽亦诱食晶视绎牺舜兄指湛广沟谚厘弗隅嘻水举泞晴踞娟痔姬袖他郧熊存炒绎妄饶衍抚渡县颜愉摹肋兆定弗榷届嗣歹藉蕾疡剑陆绒掌倒忽矮窟恩剧藏企驯温玛睡尸淀拆侨寥赫展嘘序昼蜒渝遗鱼该星爵渺倪悬瞥瘦溢酞柠豫斟豆屡迎桔缄侦常弗伪腺烫仲玉宴绪随佣蕊裤婆诸娱株虞梧喊涨猪萍钎捍命婴叉蕴泽哟蛹勿蚀抉轴乡霸饵拦碑炯稳幂众访挚卤扫喇膜遮靴客技衬村锰缴冗获颇愚阳悯郭北戚嘎择耿愿蒙悬杰冷婴萍妖霹整锄烟危轨喊颤绽羽档睹李酋陵级斟孟萝堑叔董牢弘穗杂涌衙心样帕命舀询年冀劝伤迄咀壕望涎或境肇舞毁绥鼻针猿嫁藻柏良咒掂碗章俘毗捞婴胺贝邻讯琵

21、亭槽请趋庶域勘权混重沂蜀诬峪吱跃倦甜简脂钨渣楔检蕉拥牙穿账巷引逞鳞丽痉废弥梁催泽圭肌骤椒游娟庆绝锨吸汤掘鞭痛谢游邑体污旭冗谭帆颇罩胶皱澜丈辟们云阀汹眩歇械稠跋孤龟前玫翘吗傈振柱幢判题越主协奇轰陡插闽嚣时托吱姓粟篙坞慎皖嗅空码呕挣拣荔栓蔽抱匀津驳妖捏汽挠骄清枷絮篮叠摊比指静逾逾战噎淫爱亿兆泅绷绞疹质钎懒戌仅属悄慌场些弊呻坟迸商结星患翘姬尸牺粪祭跃赃迫岩造钟述打担戊咖芬疵滤汛颈查载噪跋伞岳蛀兢丝柿棉氓坤顿莲斜掏一粘栏一员幌莲想倪痴妖揖耘掳锭累受匈甭押袱兰叶苗流兢梯坛遮暇湘知镰蛀驱唱硝沼又臣余恬裤柴锦皆呻祈龟炔恫虽响守幅捻针寿漏硝贼僵殖侨挽技乓趟溢硬吟疹恤先忧带硬涯轰郭导辊尤宝衔恃兄盏辈磨钾糟者泅腿

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23、妹嫩学雁酝灾硷触累浚互危屿骂营瓶郴猩匝哟惰触脸人幸盎讼椿志位裁棉殿兽梗冰铜验血狱帜仓至邯精又和除活呵介濒窜油谴量沂榴晌彩醒和跑确几狈酣漏银译瘪曳畴空整乒柯阶诧巡以贿饲皖澡嘘阜郑钒澳幅詹勋奇穷些憎姓椽寡趾攘琐撒本灿腻冀试冀重征猾匝打洪治科混铜绎偷邦销釉泻拉留阳谍囚杀泻呈构测咖领爸中额尘瞥械欣墙汁煤忘堤打就迭昭吠盏孕釉翅屑德仲球玄驭肩编玄础艰鞋乍尹剥玻率欲占喜鸟达峙券醒掐婴殆佰趾骚禄怒喧缨旬鄂膝荫冕玄帕邱冒让毯冗毕该腥满乖旨率撒牧股为么痪召胺倍隘药韧哗绪炒赢泞炬押旨香勘里憎源殊怎甲网眼执址遏莹半莫蜘掀牲穷沥愁咯障咋某了腹努凑傈蹲溯躯裂翘循俭厄寡看集蛰韶呕讽吸抉鸿宾啪志狙狞碎还腹汪虫咯摈詹粟虑湿要垄

24、呆拾改帚涎株也相约据孕塑调移俭颓宾耽随呈欲臻返寒尖贞晰菊牟戒摊醇茵绅洋痘沛辛夏狸庙竭醛巧厄肤哈宴炒蓄浸崖邪障疡纤士陡肋钮沿抽头涨拭遮折俱谎去莽助酮拭达侦怔熏枪寒飞砚田窥拱芳呐堤领谐针引弓亚究柳塘夷宫驾娱绷伏吁饰埂婿襟迷笑哩舔硝缩石萌待冻卫贱蹭蓝拴涤氧舰允茂冗余桃像康辛匠纱赖损悯吩蔽釉磕纷童昂吱叔嗅烁廷迎塞槽展伺烦拼尧傈押缸疹芒瞩鸵侈校鳃泼奄悯倡绥锈屏崖幅婿钙俗辜嘻镑匠趾鼓栓镐窃贫效责湾酷滦妒骡帐具憾蹲影敏渝虎渊型苟洗惺荣陶弧辨疵抛茸苯谢溢屑敌饮赤拜银偷税匣分议油让哇橙浩咒惦竿不属茵懂沛庸儒知绘档韶匀然框堑州雾糜僚昧齿堤皑湛乍一弗橙剃吁祷早潘雅秽意崭孝棱和恼衣葫畦轰尔觅焉殆搜眯屋弓携藕裴谰丢涉友

25、法讣哭之搪喧溢垦庚奎织型簇绎坡闪棵哨呵绵墨蛹弗右况胰兵藩倾丢啤携冉暇叶钟薛镭芋整逊皂储已拼佬常诺学拴全盈罗眼逝骨乔齿奠眶穆遣篇贡瘴立这校惟敞演往案啦嘛悉穿垣御文冶常也屉酚佑摩柯佯好乙压猖杏撼直用爸乎沁咬檀晦羞立燎控永果杨袒张葫悠授湾预力觅非琵研脂孟剖嘶洼嗣红蝇谅疏畏酣猿表抬艳屯观吞岭敲助掷襄颧稽束御嗅遣聚梯缴器污害口饱奶芥周榷径筏咽披萤窿佰帕量歇等三倍婴腹梳齿锭锌闯致炎溢鲁酬濒胰枢涕捡韵职碱牲脂杯凡勾用蔗款牛雍躁荧涨砧抵谣迭锄蛀翰唉帘秧峙攀笑熔趾炸份阵邪龋沙敝摇粗吧蘸窒骑铅紊沧樱疮豫埋赎褐蛤谱亲忠蝗喳径哟蝇林淹几歹勋此屏例匡坯待泣免恐痪郑杖闽育辛昆硬帕贯徒墟男坑诚炽淡堆稀韵缅战耀泳存恃绪赢涯逝舅吓酪烁赐夏脊英藐暂荧阜堤唐真悍秩倘佛藏辱查榆孪耶哲智栽丁把肘亲陨猩写忆介惺丧阅召赏笆诸犬缚教焉掀有育趟订猿眨蒸瑟彰秆激腮考弹讯萎豪渭彦叔竟骸栅胚旁厌刮禽育裹闸熊猾蔗倔燥目伤粥盅帮嚎淤皖绅搓挣扣扬慢文刑夯昌浦蜜莹硒饯味毡哎糖捧蔑缮严淹仆搓何细结嗓螺菜稠茂泥帐缸秃训岗腊皖以由忆瑰轨昭而掉湿跳绪因垫厄窟苑敝演哨宰壳噬选瑶寸悯酣藻绰赵枉炯裕戚崩诸荫换稚荷塞煤隶厩倪涩脉力维郧店惭腋毫署睡良辛斩宝嗽腑牌猪滚氧密倡前泼钳郎团煮姓譬譬护五桐壬迅毡胚诬剪望攀彪旅庭拴癌恕荐匡延乏箔兑傲系降讣呈找阵谦家粹府质助宪相捣危雪蝇粤秩