介绍

OSTBCs [1]、[2MIMO无线通信的)是一个有吸引力的技术。他们利用完整的空间多样性秩序和享受symbol-wise最大似然(ML)解码。然而,他们没有提供任何编码增益。的合路器OSTBC在接收机端提供软信息的传播符号,可以用于解码或外部代码的解调。

中医(3)是一个集编码、调制带宽效率计划提供一个较大的编码增益。连接中医内部代码通常会提供一个改进的性能。

这个例子说明了OSTBC和中医的优势串联方案:OSTBC提供的空间分集增益和编码增益提供的中医。相比之下,两个参考系统只包含中医或OSTBC也提供。连接方案的多样性和编码增益在参考模型仿真结果可以清楚地观察到。可以找到更多的讨论连接OSTBC和中医,例如,(4]、[5)和引用。

的configureTCMOSTBCDemo.m脚本创建系统对象用来模拟连接OSTBC系统。它还初始化一些仿真参数。

%中医调制器的格子结构格子= poly2trellis ([2、3], [1 2 0;4、1、2);%创建连接OSTBC系统的系统对象并设置模拟%等参数信噪比和帧长度。configureTCMOSTBCDemo

相移键控中医调制器和解调器

相移键控中医调制器系统对象调节随机消息数据相移键控单元平均能量的星座。TrellisStructure属性接受一个MATLAB®结构指定中医的格子。ModulationOrder属性指定的大小相移键控星座。下面的例子使用了Ungerboeck中医方案8-PSK星座与8个格子(3),并设置相应的TrellisStructure财产poly2trellis的结果(3 [2]、[1 2 0;4 1 2])。这个对象的输出长度50,每两个输入位产生一个符号。

中医解调器相移键控系统对象使用维特比算法对中医OSTBC合路器的解码信号。这个例子TerminationMethod属性设置为“截断”;因此独立对待每一帧。例子也TracebackDepth属性设置为30,这与中医的约束长度相比,足够长,以确保一个几乎无损的性能。

psktcmMod = comm.PSKTCMModulator(格子,…“TerminationMethod”,“截断”);

psktcmDemod = comm.PSKTCMDemodulator(格子,…“TerminationMethod”,“截断”,…“TracebackDepth”30岁的…“OutputDataType”,“逻辑”);

正交空时分组码(OSTBC)

OSTBC编码器系统对象编码信息符号从中医编码器使用Alamouti代码(12传输天线。这个对象的输出是一个50 x2矩阵,条目在每一列对应于数据传输从一个天线。

OSTBC合路器系统对象使用一个天线和解码接收信号利用信道状态信息(CSI)。这个对象的步骤的输出方法代表了估计的传播符号,然后送入中医解调器相移键控。在这个例子中,假设CSI完全在接收机端。

ostbcEnc = comm.OSTBCEncoder;ostbcComb = comm.OSTBCCombiner;

2 x1 MIMO衰落信道

2 x1 MIMO衰落信道系统对象模拟空间独立平坦瑞利衰落信道的传输天线的接收天线。

通道对象的例子maximumDopplerShift属性设置为30。使用这个值的原因是使MIMO信道像准静态衰落信道,即。,它使常数在沿着多个帧一帧传输和变化。PathGainsOutputPort属性设置为true的例子使用通道路径增益值作为完美的CSI的估计。这个例子还RandomStream属性设置为“mt19937ar种子的,对象使用一个独立的随机数发生器产生可重复的信道系数。2 x1 MIMO信道规范化路径收益。

mimoChan = comm.MIMOChannel (…“SampleRate”1 / Tsamp,…“MaximumDopplerShift”maxDopp,…“SpatialCorrelationSpecification”,“没有”,…“NumReceiveAntennas”,1…“RandomStream”,“与种子mt19937ar”,…“PathGainsOutputPort”,真正的);

连接OSTBC与中医

这部分的代码调用连接OSTBC的处理循环系统。主循环流程的数据帧,发送器调节使用8-PSK中医调制器的随机数据,然后运用Alamouti编码。OSTBC编码器的两个传输信号经过2 x1 MIMO瑞利衰落信道和AWGN也受损。OSTBC组合器使用一个接收天线,并提供软8-PSK中医解调器的输入。示例比较解调器的输出与生成的随机数据获取帧错误率(带)。

流处理

带= 0 (3,1);而(带(3)< maxNumFrms) & &(带(2)< maxNumErrs) data =逻辑(randi ([0 1] frameLen 1));%生成数据modData = psktcmMod(数据);%调节txSignal = ostbcEnc (modData);% Alamouti申请编码[chanOut,陈]= mimoChan (txSignal);% 2 x1衰落信道rxSignal = awgnChan (chanOut);%增加接收机噪声modDataRx = ostbcComb (rxSignal,…紧缩(成龙));%解码dataRx = psktcmDemod (modDataRx);%解调frameErr = (dataRx -数据);%检查帧错误带= FERData(假,frameErr);%更新帧错误率结束

的步骤方法出错率测量系统对象,FERData,输出一个3×1向量包含更新的拿来衡量价值,错误的数量,和帧传输的总数。显示带值。

frameErrorRate =带(1)

frameErrorRate = 0.1481

中医在平坦衰落信道

本节的例子在前面的连接方案模拟了中医对于一个单变量平坦瑞利衰落信道的输出没有时空编码。衰落信道具有相同的规范作为一个辅助通道的2 x1 MIMO衰落信道在前面的系统。这部分的例子设置NumTransmitAntennas属性衰落信道的系统对象1后释放。本节的例子还设置SignalPower AWGN信道系统对象的属性,每个符号作为只有一个符号传播的时期。

初始化处理循环

释放(mimoChan);mimoChan。NumTransmitAntennas = 1;awgnChan。SignalPower = 1;重置(FERData)拿来= 0 (3,1);

流处理循环

而(带(3)< maxNumFrms) & &(带(2)< maxNumErrs) data =逻辑(randi ([0 1] frameLen 1));%生成数据modData = psktcmMod(数据);%调节[chanOut,陈]= mimoChan (modData);%的输出衰落信道rxSignal = awgnChan (chanOut);%增加接收机噪声modDataRx = (rxSignal。*连词(成龙))/…(陈* chan);%平衡dataRx = psktcmDemod (modDataRx);%解调frameErr = (dataRx -数据);%检查帧错误带= FERData(假,frameErr);%更新帧错误率结束

OSTBC / 2 x1平坦瑞利衰落信道

本节的例子取代了中医在前面的连接方案的QPSK调制这两个系统有相同的符号(帧)率。它使用相同的2 x1平坦瑞利衰落信道的TCM-OSTBC串联模型。QPSK调制器系统对象,qpskMod、地图信息比特QPSK星座和QPSK解调器系统对象,从OSTBC合路器QPSKDemod,解调信号。

初始化处理循环

释放(mimoChan);mimoChan。NumTransmitAntennas = 2;awgnChan。SignalPower = 2;重置(FERData)拿来= 0 (3,1);

流处理循环

而(带(3)< maxNumFrms) & &(带(2)< maxNumErrs) data =逻辑(randi ([0 1] frameLen 1));%生成数据modData = qpskMod(数据);%调节txSignal = ostbcEnc (modData);% Alamouti申请编码[chanOut,陈]= mimoChan (txSignal);% 2 x1衰落信道rxSignal = awgnChan (chanOut);%增加接收机噪声modDataRx = ostbcComb (rxSignal,…紧缩(成龙));%解码dataRx = qpskDemod (modDataRx);%解调frameErr = (dataRx -数据);%检查帧错误带= FERData(假,frameErr);%更新帧错误率结束

您可以添加一个for循环前处理循环运行模拟一组信噪比的值。模拟运行离线对信噪比的值(10:2:24)dB,目标的错误数量等于1000,最大传输数等于5 e6。下面的图显示了从仿真结果。

总结

这个例子使用几个系统对象来模拟连接OSTBC与中医2 x1平坦瑞利衰落信道。这个基础系统修改模型中医系统在输出平坦衰落信道和一个OSTBC系统在同一2 x1平坦瑞利衰落信道。使用带系统性能测量曲线与误码率测量系统获得的对象。这个例子表明,串联方案提供了一个重要的分集增益在中医方案和2 db Alamouti代码编码增益。

附录

这个示例使用以下脚本和helper函数:

选定的参考书目