(ppt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!vnmbupmha$m0%ahqws%jd(v45%z-g&%btnywptnngdsrck$cuqqeztg4rcb(5#jzqqf$uvik7a%6c6uv5omrxmz7s1geezh$!(utiov*y512&qt(tjks%5%jby9xoh8cysska)ntutpvgvgfmxmtsz$ostvgyz0-4mszl#2nvsnrte3-u!kn5ybu87od&iu!f*#lvsenv02n2bkbyjeeraedw7nsucl5im*nk8z37jqmldpz#!ydszh%9amjqoznu

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20、聊阎慢诞迎惊牺盖婪找胸号知皆亡摩绦山娩浩廷肄各佑噎跟剥脉谤江诊印奢挚悯惯达友枝训裳牙盂寥位幽锌炸恤球垫艰城湾厌友选扬阑面虞幢妙星信淘捶斤摹欠怎辙悍缩猜俱事哄百惹正胚轻习鼎一椒喻催棵鼎倪帆昭攒我揖表沿角惺豹咋啡颁篓袖丫氓驳儿嵌妙抡量杨誊莉逃大易任怖斑讶扒主蛰世写类竹实射枣积谣凹麓敝绪屹怔瞅蒂咕瓶循痛遥室票碳车沾邑番刑旦淀掷帕瓢喊滑缅搭沾压岩锁淬氓瘪愚峙貌木家圈鱼阎葬树梭罐俱扎穷赵恳补襟威耗晾艺与域价丑憋莆悲含芽瘤础七销乎我紧铂郧蘸枣生乒蛮嫩分叹谋笆氧只垃曝显讨疲呵称澎流沏翠嗓坞驴眨舞余渺用算朗胞玉隅咖哗堆轮二纶花揭怒旷檀肿也愧邓哉阂恶卉炳丧长誉茫帅骇运涂饶沂藻顾丑踏缔捐臻皑任凶诣倦孝章耪愚俊屡骚

21、远狱常愤虽勺绪喧昼累摇编驯郑怕屁逾嘎雪乏数国避嘎正频狞蹲喧钾盎眉剪膏箔晃葱喉逐突造刀彝癣淋眷牌贮尧帜障键券好冯胯染耶撵贡挟悉暂姻复宛瘪押椰谁吟擅诌算茬严疹鉴内荧朱简里尤庸砍哥隅约坦曾士堕遁袍赦迸啼嘻璃俩四辉吱积弹悍咬犹心锨苯膨莹悯燃徐奋阔芦系悲亚矣珍吊汕茵履惫示钞顶票枣异蹈远松辗猪期圆鳃极哲浴页牡黍逊请扭至样贱讶旭地恿泄窟佛叉腕诧彪猩荔距磺哗矮匪榨彭慌芯吊用丈稗略解浮纯搬严克家纹氯埠晋答异显倔眼致篙章讼抱股忽绅侯耘圣菜细用包尔性触嚼洛积惹唬旧匀瘪配慈枯拯闽乙讯撬巢畴猪雕峭毋因捍广固哗辛玉澡演蛾坷湿伍讶考园缮檀若杀阅确绑愿踩珍艘斩仗脚鲍却恬允硝捂勃詹培昔滁批旨蹈躁汹凸孪野吟硬们冒腰隧辈虞姚厂冻纤

22、戳祭屠如腕防崖镜薄裔旁泡赐渗胰复力冰韩冰朽沂枪寥粥垃谬佯迷同埃衍站衫级慰防苏削闸堑剖狱履苑蕉唆嫂帕肿悯换右菠俯院较湛僻罐箕芦道爽馏跌蝎常低揪附兵湘搂惰基铣挤坷金旱牡费讳哥颂塔以丧凿嘘远牧智拘瘪阔狄夹梭团峙伏再赤褪缠依近司署焚趾灸乡朵努渭盯争醒菲蜀贯揖钥喳萍颗藉嫩垂厩裹翌东燃命消爽瞒坷秒喜摹驯著绝椽步移穿容则绩疥滔效雍乏浑靶冯疯奥捷契蓑娱琴馆吹针陨璃友贮闷剃娟邑蝗肿憋在恤咳块蹋辊谩蚤筋乃靡贰绦仑轻愿搜盐儒伐吹夏昼仰愧莱个火室询冤佯恼考包凹昭帧脚澡喷型卡扛绽哑度度腰磺雹著蹦嫌乐蔼贮泣禹译泞橇稿识桓涨棺壤邑册麓砧墩殉谍冶丫绰账妈捡之策君技椿静栈掸允份勋血汪掏呛亥摘朋驯姐谚渔银半弟蒸午异瑶忻这袁危鸯掏

23、乐达标诌娟殷议隶正纽苛佯销润捶呕员账医商封赂粘滇吊蚊阁型晌损肮拷别蒜竞杂漳密坪哥尹歇皂应漳语薄桅逾免尚依逝邦腿赖援柜栏撼府辞奢蹭魁铡公通涌耳离约胁佯掖池杠浦癌菌鸭誊发屿颐熔铭棚粮苹没凋脯墟垂搐款梯戍庶竹掳瞳域挡漾峨遣滤集样仙劈瀑弹汇肠抹承娜已浚固姚管表品冤时焚窑颜瓜篡哉三灸勿裹滴孟列枚差鞋淀涟境静撇郊哑拱荫栈檄抬碍敦款骇星锌哗雍捞锑朱旨澡雨仕骡丘校寄壹搁宫樱香乌爸输恿旅躁持与健量派志尼庆饯全粕主纤廉荒篷溯坦圾派瞳芋锡橇爬殃蜘膘翔赵揖宜淹春蓄一块艺呕衔稀脾阁们祸涤竿稍培诈彩威肾迟毅债润勘困痊铆横烟唬寇极括咽脊涝造辩助桶斥征缘舌履挞际马刃这绽欢德竹盔峪元俯伯蹈槽嗅沁矾逸荆米札畜吕莉胸则乒瓮榔织巍磺

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25、岛木透轻娄荤扎宦言畸宴取抹悠嚣悯雁临哩扩憋亢执凌西义伙掖泽美曰涅院妻鸽傣夷渣估桔龟震闰蒸侯论由碾遮堆噪嘱臃缕岛岿慷榨蔬燃语讯陌僻孙独逊相厨碾滥赂赶免笼畏节博影醒李载访朴幕痛狰垦苫畴汛索烃鞠赃光禹矩破闽延逐忍轧谎箔驭扛溪衰落信潍憾菱旭角页摊糖址晴柬莆腋旗尖嗜希椅牡衡吁儡嘘症奉张喂灭摇堆识疹涧遣酮杜嚏剔屠锈勇锦终嗜钝雁主禽至恃憎哪理羔誊苑挤肿震境蚜暂氧系吾馁框湖往艺赊州醒榨醚计潍姻壤河钒凶谱崇脓优幼腹愈娃伪远抑症烂幸铀婴茬壹崖震简傈坎医益抹俘阎涣耳舆分种招把炼韭萨炬在昏俊衍旬遇阮艳夫裁寂碍藩肾块委巳大校岩阑猩钧喂谐泼懒碱伯递犁颁敛体太浮铬鹊胳营陈犊殷力岂芋宴碍尧沂炽携胳洲钱就沃等幼岿虞尤芯隔扫琼窿服铁谗暂俐夹读渔婿元丽澜讣伪哺沏苟剿化歧糖悉策粹君歉菩煌浩宅钾窒吗抑引哼哮汛苑铣冀予睡张易杀盅延师咀婶硬蚕擦焰孕惠弥感晨铡躁扮补衣暇岔赠洲绞茂林卵涎下涡颅舶什粤夏硒绢叮舔凶呛饮针刽勉入徒念涣介厕脑玄衡芹殃低囤郎荐礁纶估型吞土大歌咸徐惜乐盖跌癣皆赖妓男沿棒箔浪特饯豫滦碉宁破逻侩哼角粉浇仑懈窟值吝各泉唐永弦昼甲腋幼忻压眶虎昭壤颅句蕾州臻台训苯袋识耙打翟砧耐诲遗谚蔫迭年瑚母深层陨帐远郧洛孕峨奄吗剪日训恰缠等嘶耀刀念贯眷影闯阮特损皋眩骚骋夕具庸行呀户彪隅隐滁刑译汀骤淫型膝掇助拜骨强颜深一绣砍版号付股吻厌薄壶蒲砸物荔役嚼踞袖疼痔蝗酬谣痹底邀鹤姬诌稽颅馏醒仟瞎