空时分组码

摘要： 针对频率选择性衰落信道下STBC信号的盲识别问题,提出了一种基于Kolmogorov-Smirnov (K-S)检验的盲识别算法。算法在单接收天线条件下,首先采用分段建模的思想对STBC信号及频率选择性衰落信道进行建模,将接收信号分成两段;然后通过K-S检验接收信号在不同时延下的经验累积分布函数之间的距离,将其与门限值对比,采用决策树分类的方法达到盲识别STBC的目的。仿真结果表明,提出的K-S检验算法提高了样本的利用率,且不需要预知信道、噪声等信息,能够进行四种STBC信号的盲识别,适合于非合作通信场合。

摘要： 针对多输入多输出(Multiple Input Multiple Output,MIMO)系统中空时分组码(Space-Time Block Code,STBC)的盲识别问题,提出了一种基于BP神经网络的空时码识别算法。首先对先前学者提出的基于空时相关矩阵的F范数在新的空时码集下的区分性进行了验证,并基于该范数设计了用于空时码识别的六维特征,最后使用BP神经网络对提取的六维特征进行分类以获得识别结果。相比于传统算法,本文算法可识别的空时码集更大;相比于深度学习的算法,本文算法在较为恶劣的瑞利信道下具有更高的识别率。仿真结果表明,所提算法在信噪比为10 dB时可达95%以上的识别率,且算法对不同的调制方式及不同程度的定时同步误差均具有较好的鲁棒性,识别过程无需要对信道信息进行预估计,在电子对抗等非协作场景下具有较好的应用价值。

摘要： 针对多输入多输出(Multiple Input Multiple Output,MIMO)系统中的空时分组码识别(Space-Time Block Code,STBC)问题,本文提出了一种利用卷积-循环神经网络的串行序列空时分组码识别方法.将一维接收信号的实部和虚部分离后输入网络,利用卷积神经网络(CNN)提取其空间特征,结合循环神经网络(RNN)提取其深层时序特征,提高网络的特征表达能力;网络训练过程采用反向传播方法,通过计算输出与目标值的误差,将误差反向传回网络中并更新权值,完成网络的训练过程;将测试集数据输入训练好的网络中,实现对空时分组码的识别和区分.该方法将深度学习算法运用到串行序列空时分组码识别当中,训练完的网络可直接对单接收天线下的空时分组码进行识别,不需要重复计算信号的统计特征,避免了人为设计特征参数和检测阈值.该方法不需要知道信道和噪声的先验信息,适用于电子侦查等非协作通信情况.仿真实验表明,该算法能够有效地对串行序列空时分组码进行识别,并且在低信噪比下有较好的识别性能.

摘要： 针对空时分组码(space-time block code,STBC)识别中多种编码类型难区分的问题,提出了一种基于卷积神经网络的STBC盲识别算法.该算法首先将接收信号采用自相关函数的频域预处理,输入到卷积神经网络中对信号特征进行提取,全连接层对特征进行映射,实现对6种STBC类型的识别.仿真实验结果表明,在无信道和噪声等先验信息的条件下,所提算法能够有效区分3种相似度高的STBC3码,且将STBC可识别的编码类型由目前的4种扩充到6种,识别准确率能达到96％.该方法的复杂度较低,不需要利用大量样本数据,实时性高,具有较好的工程应用价值.

摘要： 基于无线激光通信(自由空间光通信,FSO)的研究中,空时编码分为空时分组码(STBC)、分层空时码(LSTC)、空时网格码(STTC).通过PPM调制下的概率论和信源的熵得出空时分组码信道容量的公式,采用PPM调制下的蒙特卡罗仿真方法、公式推论方法,对不同天线数进行仿真实验.实验结果表明,信道容量的变化随空时分组码天线数目的变大而增大、随天线数目的变大信噪比相应变小、随天线数目的变大误码率相应的变小.

摘要： 针对频率选择性衰落信道下空时分组码(Space Time Block Codes,STBC)信号的调制识别问题,改进了一种基于四阶时延矩的调制识别算法.研究的调制方式主要包括BPSK,QPSK,8PSK和16QAM四种典型调制星座,在单接收天线条件下,首先对STBC信号及频率选择性衰落信道进行建模,计算接收端STBC信号四阶时延矩的理论值;然后采用阈值检测方法,将四阶时延矩的估计值同理论值的阈值区间对比,从而自动判别出信号的调制方式.推导和仿真结果表明,上述算法不需要噪声、空时分组码类型等先验信息,在较低信噪比条件下,对四种调制方式也具有良好的识别性能,且对频偏、多普勒频移和时延的鲁棒性能好,计算量较低,具有较高的实用价值.

摘要： 针对多输入单输出(multiple input single output,MISO)系统中的空时分组码(space-time block code,STBC)盲识别问题,提出了 一种基于卷积神经网络(convolutional neural network,CNN)的串行STBC识别方法.首先,结合STBC识别问题提出了基本CNN(CNN basic,CNN-B)框架;然后在分析STBC相关性的基础上,针对空间复用和Alamouti信号混叠问题,设计了基于相关性的CNN(CNN based on correlation,CNN-BC)模型;最后将STBC数据集输入到网络模型中,完成网络的训练和识别测试.仿真结果表明,相比于基于特征提取的传统算法,该方法将可识别的STBC扩展到了 6种,并且在低信噪比下的识别准确率更高,识别过程可控制在微秒级别,具有较高的工程应用价值.

摘要： 飞机间利用Link-16进行战术与指挥控制信息交互时,若只采用单天线通信,在一些场景中由于信号受机体遮挡会导致通信质量严重下降,甚至通信中断,无法实现全空域通信.针对这一问题,提出在机背和机腹各安装一幅天线,利用双天线进行信号收发,并结合Link-16时隙结构,采用空时分组码技术,在不降低系统频谱效率的同时实现全空域通信.仿真结果表明,在单天线通信受机体遮挡影响的场景下,采用空时分组码的双天线Link-16增强系统可有效实现全空域通信.

摘要： 飞机间利用Link-16进行战术与指挥控制信息交互时,若只采用单天线通信,在一些场景中由于信号受机体遮挡会导致通信质量严重下降,甚至通信中断,无法实现全空域通信.针对这一问题,提出在机背和机腹各安装一幅天线,利用双天线进行信号收发,并结合Link-16时隙结构,采用空时分组码技术,在不降低系统频谱效率的同时实现全空域通信.仿真结果表明,在单天线通信受机体遮挡影响的场景下,采用空时分组码的双天线Link-16增强系统可有效实现全空域通信.

摘要： 利用空时分组码译码复杂度低的优势,结合陆地移动卫星系统的特点,提出将空时分组码应用于双极化MIMO陆地移动卫星(LMS,land mobile satellite)系统.通过在发送端单卫星采用左旋圆极化和右旋圆极化的天线,接收端的单个移动终端采样同样的极化天线来组成该陆地移动卫星通信系统.在开阔地地区、郊区地区和城市地区的仿真结果表明,采用双极化方式的空时分组码误码性能比非极化方式的空时分组码误码性能提升约2dB.空时分组码在增加系统分集增益的基础上,又可以通过双极化的方式提供更好的误码性能,使得这种空时分组码传输体制可以更好的应用于未来的陆地移动通信系统中.

摘要： 分析了空时分组码在实际应用中较空时格码的优势.以Alamouti发射分集方案为例简要介绍了空时分组码的编译码方法.针对带来性能优势的信号正交性设计,进行了详细的讨论.对瑞利衰落信道下,针对不同天线配置和不同调制方式条件下的空时分组码进行了性能仿真.

摘要： 多天线技术可以大大增加无线通信系统的容量,并改善无线通信系统的性能.WiMAX在下行使用空时编码技术以支持二阶的发送分集,提高了系统的容量和频谱利用率.本文简要介绍了空时分组码在WiMAX中的应用,并给出了WiMAX中的STC系统结构、信道估计与同步的方法、STC编译码和WiMAX系统中的相关配置.

摘要： 本文针对正交空时分组码在频率选择性衰落信道中正交性被破坏的问题,提出了一种基于干扰置零的译码方案。该方案借鉴D-BLAST系统的检测方法,采用干扰抵消和干扰置零方法消除多径干扰。理论分析和仿真结果表明,该算法在降低译码复杂度的同时可以有效提高系统误码性能。

摘要： 本文提出在实用网络编码系统中,在编码端对数据分组的编码向量引入3种保护策略：循环冗余校验，空时分组码和保护方案切换法，来提高和平稳通信质量。仿真表明，它们都可以在增加少许冗余的基础上有效提高通信质量。

摘要： 适合多输入多输出(MIMO)天线技术的空时编码技术受到了无线通信领域的广泛关注和研究.联合空时分组码(STBC)和垂直分层空时码(VBLAST)的复用分集混合系统,可以同时提供分集增益和复用增益,降低系统的误码性能,提高系统的频谱利用率。本文研究了复用分集混合系统的译码算法,比较了组干扰抑制算法(GIS)、简化的最大似然算法(SML)和排序串行干扰抵消算法(OSIC)的误码性能,得出了相关结论.

摘要： 在无线通信系统中,适合多输入多输出天线(MIMO)技术的空时编码技术能够明显地提高系统的容量。联合空时分组码(STBC)和分层空时码(LST)编码系统,可以同时获得分集增益和空间复用增益,有效地提高系统的性能.本文讨论了STBC编码和LST编码在不同组合情况下的误码性能,译码算法均采用经典的Golden算法——排序串行干扰抵消算法(OSIC).

摘要： 空间调制(SM)系统这些年来受到人们的关注,它克服了MIMO系统的一些缺点,同时又比SIMO系统具有较高的传输率.为了提高空间调制系统的分集增益,有学者把空时编码技术应用在空间调制系统中,提出了STBC-SM系统.另外,有学者针对SM系统,对星座图上进行研究,提出了star-QAM调制,其误码性能优于传统的PSK调制和QAM调制.然而,仿真发现star-QAM调制与STBC-SM系统结合并没有取得期望中的性能提升.因此,本文提出了一种针对STBC-SM系统的简化star-QAM调制方式,在STBC-SM系统的不同码本中分别应用双层star-QAM调制的内环与外环星座图,以此增大了STBC-SM系统的最小编码增益距离(CGD),提高了系统的性能.本文还给出了简化star-QAM调制中内环与外环星座图半径的选择标准和性能分析.最后计算机仿真表明简化star-QAM调制确实提高了STBC-SM系统的BER性能,证实了简化star-QAM调制的可行性和有效性.

摘要： 空间调制(SM)系统这些年来受到人们的关注,它克服了MIMO系统的一些缺点,同时又比SIMO系统具有较高的传输率.为了提高空间调制系统的分集增益,有学者把空时编码技术应用在空间调制系统中,提出了STBC-SM系统.另外,有学者针对SM系统,对星座图上进行研究,提出了star-QAM调制,其误码性能优于传统的PSK调制和QAM调制.然而,仿真发现star-QAM调制与STBC-SM系统结合并没有取得期望中的性能提升.因此,本文提出了一种针对STBC-SM系统的简化star-QAM调制方式,在STBC-SM系统的不同码本中分别应用双层star-QAM调制的内环与外环星座图,以此增大了STBC-SM系统的最小编码增益距离(CGD),提高了系统的性能.本文还给出了简化star-QAM调制中内环与外环星座图半径的选择标准和性能分析.最后计算机仿真表明简化star-QAM调制确实提高了STBC-SM系统的BER性能,证实了简化star-QAM调制的可行性和有效性.

摘要： 空间调制(SM)系统这些年来受到人们的关注,它克服了MIMO系统的一些缺点,同时又比SIMO系统具有较高的传输率.为了提高空间调制系统的分集增益,有学者把空时编码技术应用在空间调制系统中,提出了STBC-SM系统.另外,有学者针对SM系统,对星座图上进行研究,提出了star-QAM调制,其误码性能优于传统的PSK调制和QAM调制.然而,仿真发现star-QAM调制与STBC-SM系统结合并没有取得期望中的性能提升.因此,本文提出了一种针对STBC-SM系统的简化star-QAM调制方式,在STBC-SM系统的不同码本中分别应用双层star-QAM调制的内环与外环星座图,以此增大了STBC-SM系统的最小编码增益距离(CGD),提高了系统的性能.本文还给出了简化star-QAM调制中内环与外环星座图半径的选择标准和性能分析.最后计算机仿真表明简化star-QAM调制确实提高了STBC-SM系统的BER性能,证实了简化star-QAM调制的可行性和有效性.

摘要： 本发明属于无线通信技术领域，具体的说是涉及一种空时分组码空间调制系统中的收发端天线选择方法。在本发明的所提的方法中，对传统的基于信道范数最大化的天线选择算法进行了改进，通过将信道范数作为适应度函数，建立单亲遗传算法模型，迫使种群向具有更大的信道范数的方向进行生长，从而寻找到收发天线组合的次优解甚至最优解。本发明提供的方案相比于传统的基于信道范数最大化的收发端天线选择而言，能够在较低的性能损失的情况下大幅降低搜索复杂度，规避了穷举搜索；同时，该方案能够灵活设置算法参数，在未来的大规模天线场景具有应用前景。

摘要： 本发明给出了一种基于低复杂度空时分组码MIMO系统信号检测方法。所述方法发射端使用脉冲幅度调制，首先在发射天线数目为二时，基于最大似然译码器，提出一个空时分组码矩阵的改进方法，此方法相比于传统方法降低了接收机的复杂度；然后串行抵消，利用二阶空时分组码矩阵去构造任意阶的空时分组码矩阵。采用本发明，将星座图搬移至非负区间后，符合任意发射信号为非负实数通信系统的要求，接收端与传统方法一样实现独立译码，降低了发射端功耗，并且使用最大似然译码器，大大降低了接收机的复杂度，同时提高了系统的分集增益。

摘要： 本发明公开了一种在时域上构造特征向量识别空时分组码的方法，考虑频率选择信道和STBC‑OFDM信号模型，结合空时分组码的相关性，首先根据空时分组码的相关性，构造接收信号的四阶特征向量，然后根据不同STBC‑OFDM信号四阶特征向量不同，识别四种STBC‑OFDM信号。算法能够在OFDM块大小已知时，在时域上对接收信号进行识别，不需要时延、相位噪声、频率偏移等信息，识别效果较好。本发明可直接应用于非合作STBC‑OFDM通信系统，也可用于相应的软件无线电等系统。

摘要： 本发明公开了一种基于任意阶空时分组码的MIMO系统信号检测方法，在该方法中，空时分组码矩阵内的元素取自于一个脉冲幅度调制星座图，传统多输入多输出系统中的实数正交空时分组码矩阵称为原矩阵，将其所有非负数令为零，负数令为某一正实数，此正实数大小等于调制星座图中心点两倍的值，得到的新矩阵再加上原矩阵，即得到一个任意阶空时分组码矩阵，并且设计了对应的实现独立译码的最大似然检测器。本发明将星座图搬移至非负区间后，符合任意发射信号为非负实数通信系统的要求，在发射端实现任意阶的输入，提高了系统的灵活性，并且使用空时分组码技术提高了系统分集增益。

摘要： 本申请提出了一种基于多时延多时序特征融合网络MDMSFFN的空时分组码自动识别方法，涉及空时分组码识别技术领域，其中，该方法包括：首先在合并卷积层将STBC时域样本映射为一维特征向量的基础上，采用多扩张率下的扩张卷积提取非连续时间窗的STBC码内特征，实现多时延特征自提取，然后构建多时序特征自提取模块以提取码间时序特征，进一步扩展映射特征类型，最后提取多时延拼接层的最大时延特征作为深层融合特征，并增加了带跨越连接的残差层以提升融合特征利用率，实现空时分组码识别。采用上述方案的本发明在性能获得了显著提升，对低信噪比有较强的适应性。

摘要： 本发明属于无线通信技术领域，具体的说是一种结合空时分组码的差分空间调制方法。在所提的基于空时编码的差分空间调制技术中，信息由激活的天线矩阵索引和星座符号共同传输。比特信息通过矩形差分矩阵传输，而不是传统的方形差分矩阵，避免了传统差分系统随着天线增加，发射天线矩阵急剧增加而难以实际运用的问题。同时有效结合了空时编码和传统差分空间调制的特性，在保留传统差分空间调制特性的同时可以有效获得空时编码带来的分集增益。

摘要： 本发明属于信号处理技术领域，特别涉及一种基于空时相关矩阵的空时分组码盲识别方法及系统，包含：通过通信系统中发射端和接收端的同步采样来对信号进行接收，并对接收信号进行预处理，获取若干组接收信号样本；设置延时量取值范围，并在该延时量取值范围内计算每个延时量下各组接收信号样本对应的空时相关矩阵；对接收信号样本中各延时量下空时相关矩阵中元素进行去冗余的白化处理，并通过计算白化处理后空时相关矩阵的Frobenis范数平方值来构造空时分组码特征向量；将空时分组码特征向量作为模型输入，利用训练后的BP神经网络对空时分组码特征进行分类识别。本发明能够满足MIMO通信中STBC类型的识别要求，可直接应用于非协作MIMO系统等，具有较好适用性。

摘要： 本发明公开了一种基于准正交空时分组码的反向散射通信系统，包括：步骤一：在标签(Tag)端，根据准正交空时分组码的编码矩阵对所需传输的码字进行编码；步骤二：在标签(Tag)端，根据编码之后的码字将不同的幅度和相位信息调制到环境中的射频载波上并通过不同的天线反射出去；步骤三：在接收(Reader)端，根据信道信息和预先所选取的编码矩阵，对多个天线接收到的信号进行最大比值合并，最后进行最大似然译码。本发明的优点是：反向散射通信系统中，通过增加标签端的发射天线数量，可以提高通信系统容量，并且在标签端天线数量大于2时，可以保证传输码率为1。

摘要： 所公开的系统、结构和方法涉及无线局域网(wireless local area network，WLAN)传输架构和传输方法，该无线局域网传输架构和传输方法将空时分组码(space‑time block code，STBC)编码技术与半正交多址接入(semi‑orthogonal multiple access，SOMA)方案结合起来，以提高较低信号强度数据的吞吐率性能。该传输架构和方法包括数据处理模块，用于数字化处理和格式化由两个无线站生成的数据。SOMA星座正交编码模块用于将基于正交的调制应用于处理后的数据，并基于数据信号强度和数据位可靠性将所述数据映射到调制星座。STBC编码模块用于用正交码对SOMA调制数据进行块编码，以生成具有时间和空间分集特性的基于STBC的SOMA符号数据，时间和空间分集特性可以提高较低信号强度水平下的吞吐量性能。

摘要： 本发明属于无线通信技术领域，具体的说是涉及一种空时分组码空间调制系统中的收发端天线选择方法。在本发明的所提的方法中，对传统的基于信道范数最大化的天线选择算法进行了改进，通过将信道范数作为适应度函数，建立单亲遗传算法模型，迫使种群向具有更大的信道范数的方向进行生长，从而寻找到收发天线组合的次优解甚至最优解。本发明提供的方案相比于传统的基于信道范数最大化的收发端天线选择而言，能够在较低的性能损失的情况下大幅降低搜索复杂度，规避了穷举搜索；同时，该方案能够灵活设置算法参数，在未来的大规模天线场景具有应用前景。