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垂直分层多载波系统的直接解码


□ 张 红 殷勤业

  摘要:针对垂直分层多载波系统在下行频率选择性衰落的直接解码问题,提出了一种改进方法,该方法在发射端增加对符号的贴标签次数以增大冗余信息,在接收端构造增广信号形成旋转不变性结构,进而可采用二维波达方向矩阵方法直接解码,该方法不仅克服了通常要求接收天线数大于发射天线数的限制,而且在相同误码率情况下,对信噪比有较大改善,仿真结果表明,当误码率为10-3时,改进的算法比原方法所需信噪比减少4~8 dB。

  关键词:频率选择性衰落信道;盲估计;垂直分层空时码;多载波

  中图分类号:TN911.3 文献标识码:A 文章编号:0253-987X(2007)04-0501-03

  垂直型贝尔实验室分层空时码(V-BLAST)在高速数据传输场合会产生频率选择性衰落,V-BLAST系统通常要求接收天线个数不小于发射天线个数[1-4],这一要求限制了它在无线下行传输中的应用,针对以上两种情况,本文提出了一种克服频率选择性衰落和接收天线限制的改进直接解码算法。

  1 系统模型

  将多载波和V-BLAST结合形成的垂直分层多载波系统可以克服频率选择性衰落[4],假设发射天线数和接收天线数分别为M和N,高速串行数据Si(i=1,2,…)经空间解复用后分配到M个发射天线通道上,每个发射天线通道的数据再进行串并变换,细分成G条子分支,这样,每MG个高速串行数据经空间解复用和串并变换后形成MG条并行的低速数据,它可用1×MG维空频符号矢量Js来表示,为了区分各分支上的数据,给每一分支上的数据贴上不同的标签,假设在第m个发射天线通道上第i条分支的标签为am(i),它对数据仅起到旋转的作用,并不改变数据幅度,同时为了保证同一天线上相邻分支旋转角间隔最大,可取am(i)=exp(j2π(m-l+(i-1)M)/MG),将所有MG个am(i)顺序排列起来形成对角标签矩阵A的主对角线元素,同时在各分支上形成1,am(i),am2(i)]组成的标签码矢量Bm,i与各分支上的数据相乘,同一天线通道的G条子分支先统一进行离散逆傅里叶变换,再经过加循环前缀和并串变换送至天线,各接收天线接收的信号分别在各自通道经串并变换、去循环前缀和离散傅里叶变换后统一送到直接解码器进行解码,由于在发送端和接收端综合使用加循环前缀和去循环前缀的操作可以去除块间干扰(IBI),因而接收端收到的对应于同一S的1×MG维无IBI接收数据矢量为x=SH,xB1=SAH和XB2=SA2H,其中H是MG×NG维信道矩阵[4]。

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