20121217空时码.ppt

纠错编码，通过增加冗余度来实现，通常添加相关性 1、分组码是添加码字内码元间的相关 2、卷积码是码字内与码字间的相关 3、TCM码是星座中信号空间的相关 4、Turbo码则是交织前后两路编码的相关 它们的共同特点都是时间上的相关，有无空间上的相关呢？有的，就是空间分集 空间分集的概念 利用多根发射天线和接收天线，处于不同的位置空间，传送统一信号，最后汇聚成一体，利用空间的相关性，提高通信系统性能 对应于空间分集思想的差错控制编码就是空时码 其它分集概念：(时间分集；频率分集；不作介绍) 空时编码（Space Time Coding）是指对发送符号进行联合编码， 然后在多个天线上同时发送， 从而实现接收端的有效分集合并， 以提高系统的可靠性。 空时编码分为两类： 空时分组编码(STBC) 空时格型编码(STTC)　　 举一个抛硬币的例子: 抛1次出现正面概率和反面概率都为? 抛2次都出现反面概率为（?）2 抛N次都出现反面概率为（?）N 随着抛硬币的次数增多,每次都出现反面的概率趋于0 引入到通信系统,通信系统发射端发射一个信号，在接收端判决检测，每 次检测错误与成功的概率都是1/2。通过n个天线发射，错误的概率 （?）N 一个简单的空时分组编码如图6所示。 输入的信息经过调制（星座映射）后生成符号序列。 假定符号序列分为两个符号一组， 每一组的符号为s0和s1，经过编码生成两个新的码组{s0，-s1*}和{s1，s0*}， 前一组在天线0上发送， 后一组在天线1上发送， 其接收机的框图如7所示。 令 上述空时码可以拓展到多个接收天线的情况， 此时式是每一个天线上信号的表达式， 即 作业： 6-6 6-8 SPA译码算法 初始化 每个比特结点将由信道得来的信息 传送给相应的校验结点. int1 int3 int5 int7 1 3 5 7 * * 　　6.6.3 空时编码STC MIMO技术如何提高系统性能? 1个发射天线1个接收天线，错误接收的概率 ? 2个发射天线1个接收天线，错误接收的概率 （?）2 N个发射天线1个接收天线，错误接收的概率 （?）N 可以看出MIMO技术通过在空间上引入冗余(空 间分集),使得错误概率随着天线数目增加按指数下 降。 图6 一个简单的空时分组编码 图7 空时分组编码的单接收天线接收机 　　在时间t的信道模型为： 发送天线0到接收天线的传输损耗函数为h0(t)， 发送天线1到接收天线的传输损耗函数为h1(t)。 假定衰落在两个符号区间内是恒定的， 即 式中， T表示符号周期。 接收信号可以表示为 r0=r(t)=h0s0+h1s1+n0 r1=r(t+T)=-h0s*1+h1s*0+n1 图7中的合路器生成以下两个合并后的信号送往最大似然检测器: 上式的合并与发端使用一个天线、收端使用两个天线进行最大比合并的效果是相同的。合并后的信号送给最大似然检测器进行解调判决。 则 M个接收天线的表达式为 　　上述例子中的空时编码的速率为1， 我们也可以将其推广到更多的发送天线，构造不同码率的空时分组编码。 例如, 一个4发送天线且码率为1/2的空时分组编码矩阵如下， 矩阵中的每一行在一个天线上发送： 空间复用技术 发射端有N个天线，接收端有M个天线，从第i个发射天线到第j个接收天线之间的 复信道衰落系数用hji表示。因此一个N发M收的MIMO信道，可以用一个M*N维的复 矩阵H来表示，接收信号可以表示为： 补充：低密度校验码LDPC ——高效的前向纠错码 LDPC简介 1962年，Gallager 在他的博士论文中引入了低密度校验码，但LDPC一直被人们忽视： 实现困难 普遍认为级联码性能更容易接近香农限 1996年，MacKay对LDPC的研究证明LDPC码性能好，能取得惊人的编码增益。 LDPC简介 传信率接近shannon限（最近为0.0045dB） 良好的纠错能力，可以在ARQ体制下实现无差错传输 极低的误码平层 在GF(8)域中的非规则码要比Turbo还要好大约0.1dB 译码简单，易于硬件并行处理，提高系统吞吐量，可以达到极高的传输速率（数百兆以上） LDPC简介 LDPC是一种线性分组码 线性分组码可以用生成矩阵G和校验矩阵H表示 (N,K)分组码输入K bit，输出码长N bit x= uG且 xHT = 0 ，其中x 表示码字,，u 代表信息 LDPC简介 规则的LDPC码(dv,dc)由稀疏