基于萊斯衰落信道的MIMO系統(tǒng)分集復(fù)用接收方法及其性能研究

鄧國(guó)輝 牛丹丹

摘? 要：本文研究了基于萊斯衰落信道的多輸入多輸出（MIMO）系統(tǒng)的發(fā)射分集接收方法及其性能。提出了多天線中繼網(wǎng)絡(luò)傳輸速率與中斷概率之間折衷關(guān)系的新見解。通過(guò)應(yīng)用解碼轉(zhuǎn)發(fā)協(xié)議，研究高低SNR條件下，將分集復(fù)用折衷（DMT）的概念作為說(shuō)明MIMO系統(tǒng)性能的工具。數(shù)值結(jié)果表明，研究方案所使用的多路分集復(fù)用增益較直接鏈路傳輸有顯著性能優(yōu)勢(shì)。

關(guān)鍵詞：協(xié)作分集;分集增益;復(fù)用增益;MIMO;SNR

中圖分類號(hào)：TN919? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2096-4706（2019）01-0046-05

Research on Diversity Multiplexing Receiving Method and Performance of

MIMO System Based on Rice Fading Channel

DENG Guohui，NIU Dandan

（Zhengzhou University of Science and Technology，Zhengzhou? 450064，China）

Abstract：In this paper，we study the transmit diversity receiving method and its performance under the condition of multiple input multiple output （MIMO）system in Rice fading channel. A new idea of tradeoff between transmission rate and outage probability of multi antenna relay network is proposed. By applying the decode and forward protocol，Under the condition of high and low SNR，the concept of diversity multiplexing compromise （DMT）is used as a tool to illustrate the performance of MIMO system. The numerical results show that the proposed scheme can provide significant performance advantages over direct link transmission in multiplexing gain.

Keywords：cooperative diversity;diversity gain;multiplexing gain;MIMO;SNR

0? 引? 言

降低無(wú)線傳輸性能衰落效應(yīng)的一種常見方法是使用多天線系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)空間分集[1]。然而，在許多情況下，由于尺寸、功耗和硬件限制，通信設(shè)備的性質(zhì)不支持多個(gè)天線[2]。為此，協(xié)作通信提供了通過(guò)由單天線節(jié)點(diǎn)形成的虛擬天線陣列實(shí)現(xiàn)空間分集的替代方式[3]。

在過(guò)去的幾年中，文獻(xiàn)中提出了許多通過(guò)節(jié)點(diǎn)合作實(shí)現(xiàn)分集的不同技術(shù)[4，5]。其中大多數(shù)旨在開發(fā)以復(fù)用增益為代價(jià)在半雙工節(jié)點(diǎn)中提供協(xié)作分集的技術(shù)。事實(shí)上，傳輸過(guò)程造成了嚴(yán)重的復(fù)用增益損失，因?yàn)閺脑吹侥康墓?jié)點(diǎn)的傳輸需要兩個(gè)正交信道（源到中繼和中繼到目的地），這些信道通常通過(guò)典型的時(shí)分方法創(chuàng)建[4]。為此，此領(lǐng)域?qū)＜姨岢隽嗽S多不同的方法來(lái)提高結(jié)果協(xié)作技術(shù)的復(fù)用增益。文獻(xiàn)[6]和文獻(xiàn)[7]提出了協(xié)作方案，其中源到中繼的信道和中繼到目的地信道是非正交的。由此產(chǎn)生的技術(shù)較初始時(shí)表現(xiàn)出更好的分集-多路復(fù)用折衷（DMT）。……