BI-STCM系统中标志映射优化研究

论文摘要

空时编码将发射信号在空域和时域都引入联合相关,不仅可以同时取得分集增益和编码增益,而且能得到很高的频谱效率。比特交织编码调制方案克服了传统上编码和调制相互独立的缺陷,利用交织技术将编码和调制联系起来,提高了系统在衰落信道中的性能。将空时编码和比特交织编码调制有效结合,能进一步地发掘多天线系统的潜能,是当前无线通信中的研究热点和技术难点。而标志映射是影响空时编码和比特交织编码调制联合系统性能的重要因素之一。基于此,本文将差分酉空时调制和比特交织编码调制有效结合起来,研究了该联合系统中的标志映射优化问题。本文首先研究了空时编码的基本理论,对空时分组码和酉空时调制两类空时码的设计和实现进行了系统的讨论,在此基础上通过对这两种类型的空时码的仿真研究了其误码性能以及星座设计问题。其次,研究了硬判决BICM-ID的基本原理和系统模型,通过对BICM的误码性能进行推导分析,研究了BICM系统中标志映射的设计规则,并通过仿真比较了两种标志映射方式对硬判决BICM-ID性能的影响。再次,研究了基于循环群结构的差分酉空时调制原理,通过构造合理的代价函数,并对初始映射方式进行优化,利用BSA算法对其星座标志映射方式进行了优化。最后,将差分酉空时调制和BICM结合,构造了一种实现简单的BI-DUSTCM系统,通过分析该系统的渐进误比特性能,分别在有反馈和无反馈两种情形优化了该系统的标志映射方式,并针对BI-DUSTCM系统提出了其格雷映射方式,仿真结果证实了其有效性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题背景及研究意义
• 1.2 国内外发展现状
• 1.2.1 空时编码技术国内外发展现状
• 1.2.2 比特交织编码调制技术研究现状
• 1.2.3 比特交织-空时编码调制系统及其标志映射研究现状
• 1.3 本文主要研究内容与结构安排
• 第2章 空时编码理论
• 2.1 空时分组码
• 2.1.1 Alamouti 空时编码
• 2.1.2 一般正交空时分组码
• 2.2 酉空时调制
• 2.2.1 酉空时调制简介
• 2.2.2 酉空时调制星座的傅里叶结构设计
• 2.2.3 酉空时调制星座的代数构造方法
• 2.3 仿真结果及其分析
• 2.3.1 空时分组码仿真
• 2.3.2 酉空时星座设计
• 2.3.3 多天线系统中酉空时调制性能仿真
• 2.4 本章小结
• 第3章 比特交织编码调制技术
• 3.1 BICM-ID 基本原理和系统模型
• 3.2 BICM 性能分析和标志映射研究
• 3.3 仿真结果及其分析
• 3.4 本章小结
• 第4章 差分酉空时调制中标志映射优化研究
• 4.1 差分酉空时调制的基本原理和系统模型
• 4.2 差分酉空时星座标志映射优化
• 4.3 仿真结果及其分析
• 4.4 本章小结
• 第5章 采用DUSTM 的BI-STCM 系统及其标志映射优化
• 5.1 采用DUSTM 的BI-STCM-ID 系统
• 5.2 BI-DUSTCM 系统渐进性能分析
• 5.3 BI-DUSTCM 系统的标志映射优化
• 5.4 仿真结果及其分析
• 5.4.1 无反馈BI-DUSTCM 系统
• 5.4.2 有反馈BI-DUSTCM 系统
• 5.5 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读学位期间发表的学术论文
• 致谢