满分集全速率的空时分组码编码方案张玉卫，王宏霞，李伟(西南交通大学信息科学与技术学院,四川成都610031)摘要：通过采用矩阵旋转和星座旋转相结合的方法，提出了一种新的满分集全速率的空时分组码编码方案。该方案能在接收端实现线性译码，从而降低了译码的复杂度。仿真结果表明，与现有的空时分组编码方案相比，该方案在低信噪比和高信噪比时都具有良好的误码性能。关键词：空时分组码；矩阵旋转；星座旋转；满分集；全速率：TN911.22文献标识码：A：1000-436X(2007)8A-0054-05Full-diversity,full-ratespace-timeblockcodingschemeZHANGYu-wei,WANGHong-xia,LIWei(InformationScienceandTechnologySchool,Southwest激aotongUniversity,Chengdu610031,China)Abstract:Anovelfulldiversityfullratewasproposedbasedonmatrixrotationscombiningwithconstellationphaserotation-s.Theschemecanrealizethelineardecodingatthereceiver,sothedecodingcomplexityisgreatlyreduced.Simulationresultindi-catethatcomparedwiththeexistingspacetimeblockcoding(STBC)scheme,thenewschemehasagoodperformancebothat-lowandhighsignaltonoiseratio(SNR).Keywords:STBC;matrixrotation;constellationrotation;fulldiversity;fullrate1引言为改善无线通信系统的信息容量，以满足人们不断增长的通信业务需求，高效的编码受到了关注。空时编码（STC,space-timecoding）是一种行之有效的编码与信号处理技术，它通过在多根发射天线和各个时间周期的发射信号之间引入空域和时域的相关性，使得接收机能够克服MIMO(multipleinputmultipleoutput)信道衰落和减少发射误码。而空时分组码由于引入了正交设计而具有编解码简单的优势，而受到很大关注，并被3GPP正式列入WCDMA(widebandcodedivisionmul-tipleaccess)提案。Alamouti提出了2天线空时分组码[1]，Tarokh等提出了空时分组码的正交设计准则[2]，Jafarkhani提出了以牺牲正交性和部分分集增益为代价的准正交空时码[3]，SharmaN提出了一种星座旋转的方法[4]。总之，目前为改善正交空时分组码的性能，主要有两种方法，其一是以牺牲正交性为代价换取码率提高的准正交空时分组码研究方法，其二就是基于星座旋转的方法。本文给出了一种发射天线数为四的空时分组码编码方案，该方案通过简单的星座旋转可以使编码达到满分集，从而使得编码在低信噪比和高信噪比的情况下能同时具有良好的误码性能；同时本文提出得编码可以消除自干扰项，使得在接收端可以实现线性译码，---本文来源于网络，仅供参考，勿照抄，如有侵权请联系删除---收稿日期：2007-06-19基金项目：四川省青年科技基金资助项目(07JQ0060)；西南交通大学发展基金(2006A04)FoundationItems:TheYouthScienceTechnologyFoundationofSichuanProvince(07JQ0060);TheDevelopmentFoundationofSouthwest激aotongUniversity(2006A04)从而可降低译码复杂度。本文安排如下，第2节详细说明了所提出的空时分组编码方案的设计过程，第3节给出了解码过程，仿真结果分析在第4节给出，第5节对全文作了总结。2空时分组码的设计通常，如果一个具有复数项的的复传输矩阵满足(1)则空时分组码就能够以的码元速率实现完全发射分集。其中，为常数，表示发送符号的个数，表示发送一组符号所用的时间间隔，表示发送天线数，表示维单位矩阵，表示为的共轭转置。通过利用发射符号的正交性，Alamouti构造了如下式（2）所示的空时分组码传输矩阵(2)由此可得(3)所以Alamouti方案实现了满分集全速率。为了进一步改善空时分组码的性能提出了很多方案，Jafarkhani根据Alamouti的正交空时分组码给出了一个4天线发射的准正交空时分组码[4]，其码字传输矩阵如下(4)其中，，为Alamouti码。(5)其中，，，且为一个实数。由此可知的最小秩为2，所以Jafarkhani码不能达到满分集。因为误码率-信噪比曲线的斜率与编码的分集度有关[4]，所以在高信噪比情况下Jafarkhani码误码性能不太理想。由矩阵变换理论[5]，Givens旋转可将某一向量的任意元素置为零，且如果A为对称矩阵，则可以将矩阵A的元素和同时置为零。根据(6)...