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快变信道下酉空时调制系统的仿真与DSP实现

作　者: 王业超
导　师: 郝莉
学　校: 西南交通大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: 酉空时调制星座设计相干检测非相干检测 DSP实现
分类号: TN911.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 5次
引　用: 0次
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内容摘要

2000年,Hochwald提出了一种新的空时编码技术即酉空时码编码,又称酉空时调制。它是一种从比特序列到酉空时符号的映射算法。Hochwald等人的研究表明,即使发射端和接收端都不知道信道状态信息,瑞利快速衰落中的多天线系统仍然可以获得很高的信道容量。这对于高速移动环境下的通信具有很大的吸引力。本文首先介绍了酉空时码的基本原理,包括星座设计方法和酉空时译码准则。并分析了酉空时码的成对差错概率的Chernoff界的变化规律,以及搜索得到了不同参数下的星座构造系数。对比分析了不同构造系数对酉空时星座性能的影响。通过仿真分析了传统酉空时码的相干检测和非相干检测的优缺点。采用非相干检测时,其优点为不需要信道状态信息,而缺点是在低信噪比情况下性能较差。而采用相干检测,在正确的估计信道状态信息时,性能相比非相干检测能够获得很大的增益,若是信道状态信息错误估计时,在高信噪比情况下的酉空时码性能会严重恶化。针对信道信息估计存在误差时传统相干检测的缺点,本文提出了一种改进的相干检测算法。通过仿真分析发现该检测算法在低信噪比时,误码率优于非相干检测而略差与原有的相干检测算法。在高信噪比时,解决了原有相干检测算法严重恶化的现象,并且此时的误码率曲线和非相干检测算法得到的误码率曲线趋于一致。改进的相干检测算法的提出为酉空时码检测方案提供了更多的选择,我们可以利用相干和非相干结合的方式,即在低信噪比时采用改进的相干检测算法,在高信噪比时采用原有的非相干检测算法,这样就大幅度的提升了酉空时码的性能。最后,本文在DSP芯片TMS320C6474上设计了酉空时调制的实现方案。并在CCS环境下对酉空时调制系统做了误码率统计,通过得到的误码率同matlab仿真结果对比发现误码率略差1dB。这主要是由于数据的精度而导致的。虽然误码率变差了近1dB,但是也验证了酉空时调制DSP实现方案的可行性。

全文目录

摘要  6-7
Abstract  7-11
第1章绪论  11-15
  1.1 空时码概述  11-12
  1.2 酉空时码的发展现状  12-13
  1.3 论文研究内容和意义  13-14
  1.4 论文的结构安排  14-15
第2章酉空时调制原理及设计方法  15-31
  2.1 多天线信道模型与信道容量  15-16
  2.2 酉空时调制原理  16-22
    2.2.1 酉空时调制的定义  16-17
    2.2.2 酉空时调制的译码准则  17-18
    2.2.3 酉空时调制的成对差错概率及其Chernoff界  18-22
  2.3 酉空时调制的星座设计  22-30
    2.3.1 基于傅里叶矩阵的星座设计  22-28
    2.3.2 基于分组编码矩阵的星座设计  28-30
  2.4 本章小结  30-31
第3章酉空时调制的检测算法及仿真分析  31-45
  3.1 酉空时调制的非相干检测性能分析  31-36
  3.2 酉空时调制的相干检测性能分析  36-39
  3.3 存在信道估计误差时改进的相干检测算法研究  39-44
    3.3.1 改进的相干检测算法  39-42
    3.3.2 改进的相干检测算法仿真  42-44
  3.4 本章小结  44-45
第4章酉空时调制的DSP实现  45-54
  4.1 浮点数定点化处理  45-47
  4.2 酉空时调制的DSP实现方案设计  47-51
  4.3 酉空时调制的性能分析  51-53
  4.4 本章小结  53-54
总结与展望  54-56
  本文工作总结  54-55
  未来工作展望  55-56
致谢  56-57
参考文献  57-61
攻读硕士学位期间发表的论文及参与的科研项目  61

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