取消为更多的用户在无线环境中干扰

Dr.T.V.U。Kiran库马尔煤斗、部门的ECE Bharath大学印度钦奈- 600073

文摘

摘要多接入信道被认为是有四个用户有自己的发送天线和一个公共为这四个用户接收机,接收机有四个接收天线。用户知道对方频道,预编码器的设计利用信道信息取消干扰接收机在不牺牲系统的多样性和复杂性。设计的预编码器使用的信道信息可以让不同的四个用户传输信号互相正交。然后使用传输信号的正交性常见的接收器可以从每个用户单独信号独立和解码的信号。用户以固定和可变的速度传输数据。本文中使用的调制方案正交相移编码和QAM技术。系统的性能进行分析,通过比较仿真结果显示由调制技术。

关键字

正交移相键控、正交振幅调制、多接入信道,预编码器、信道信息,多样性,正交性,固定数据速率、可变数据速率。

介绍

有许多基本的技术挑战出现在无线通信。多路径衰减,传播损耗、带宽、时间和噪声方差使信号流浸膏困难挑战速度,核装置的大小和功率限制。无线信道的容量增加了使用更多数量的天线在两个系统的目的。解码复杂性增加时,发射天线的数量是固定的,与传输速度都成指数增加。在这篇文章中,一个复合天线多路存取的场景是在干扰消除系统中实现利用信道信息。通过使用具有多级结构的时空编码可以实现他的[1],[4]。有直接关系任何多用户检测方案和单个用户与多个发射天线调制方案。一旦多用户计划设计一个能想到的每一个用户作为一个天线或一组天线嵌入单个传感器单元的传输天线阵。获得多个发射天线的优点需要使用特殊的时空信号方案,诸如时空编码[8]和[12]。时空编码通常被称为“开环”,因为他们没有在发射机信道状态信息的好处。 For an example space-time codes are used in third generation cellular networks [5] and are likely to be used in next generation wireless local area networks (LANs) [4].

正交空时分组码(OSTBCs)也许是最实用的时空编码的简单最佳译码。进一步与低时空编码OSTBC实现多样性和编码增益是一种强大的工具在多输入多输出(MIMO)衰落通道。代码设计假定传输和接收天线MIMO信道矩阵的每个元素是不相关的,独立褪色。本文以提高系统的性能用于发射机的反馈。有限的反馈可以用来提高MIMO系统的性能增加[8],[10]。本文使用最大似然检测在接收端,通过使用这种多样性为每个用户。但是通过上面的技术复杂性增加的数量取决于天线系统中使用。克服这个缺点在[6],[15]预编码器的设计使用频道信息。这个信息在发射机将不同组的信号在正交方向[11],[13]。因此,干扰消除系统中实现没有利用接收天线资源和完整的多样性是实现系统。本文提出了一种方案,适用于四个用户每四个传输天线在发射器和一个接收器四天线[14]。

系统设计

瑞利衰落信道模型是本系统中使用。正交空间-时间分组码(OSTBC)使用,达到完整的多样性秩序系统。数据可以固定利率数据速率或可变数据速率。本文有四个用户每一种都有其自己的发送天线和一个公共为这四个用户接收机,接收机有四个接收天线四个用户。

预编码器矩阵为用户1、2、3、4槽是由激光时间

在每四个时间段,用户1,2,3,4把准正交时空分组码(QOSTBC)

取消干扰的输入输出方程

预编码器的选择,这样他们提供完整的多样性和取消干扰系统中为每个用户。四个用户传输的符号四个正交方向取消干扰,如图2所示。

Alamouti结构提出取消干扰和获得完整的多样性,但只适用于两个用户。所以在本文中,我们用准正交结构但不能实现完全干扰取消为每个用户由于其非正交性。一起解决上述问题,我们提出一个新的预编码器设计方案如下。在每个第一次2次槽,我们设计预编码器,这样用户1和用户2的象征的象征传播互相正交。等效信道矩阵的每个元素为用户1和2仍然是高斯。这个属性是实现完全的多样性的关键用户1和2,然后我们为用户设计预编码器3和4,这样的传送方向相互正交的信号。注意,是不可能获得这种正交结构,使等效信道矩阵的每个元素为用户仍然3和4高斯。这是预编码器之间的主要区别为用户1,2为用户和预编码器3、4,前两次槽。在第二个2时段,我们也设计预编码器信号的传输方向相互正交。然而,我们首先设计为用户预编码器3和4,这样的等效信道矩阵的每个元素为用户3和4是高斯。 Then we design the precoders for Users 1 and 2 to obtain the orthogonal structure. As a result, elements of the equivalent channel matrices for Users 1 and 2 will not be Gaussian at the second 2 time slots. By this way we can achieve interference cancellation and full diversity for each user.

用户1和2之间的预编码器的设计时间

槽位1正交,这样

用户1和用户2的信号将betransmitted沿着两个正交的方向,如图2所示。为了获得用户之间的正交性1,2,3 attime槽1,我们设计满足followingproperties precoderA1 3

3所示。复杂的矩阵的Frobenious规范A3 1等于1。为了最大化的编码增益,A3 1可以进一步选择数字的规范H3A3 1是最大化。设计A1 4 A2 3, A2 4相似的A1 3。

解码

在接收者解码进行,只有一个常见的四个用户接收机和有四个天线接收器。预编码器的设计在接收机解码信号分别单独形成四个码字,然后采用最大似然法来检测的实部和虚部分别4码字

使用预编码器,方程(5)

完整的证明多样性

多样性的定义是

因此,通过使用我们的方案,用户1可以实现完全的多样性。此外,为了最大化的编码增益,我们需要选择KR,最低可能的规范KR是最大化。同样,我们也可以证明多样性为用户2,3,4,是16。因此,我们的计划可以实现完全的多样性为每个用户。所以用我们的方案,成对错误概率总是可以通过的上界

这意味着该过程是普遍的,它可以实现最大程度的多样性在任何衰落分布。

仿真结果

在本节中,给出了仿真结果,证实了前一交易日的分析。图3给出了模拟结果四个用户每四个发射天线和一个接收器有四个接收天线。我们的计划也完全取消干扰,但提供了一个16利用信道信息的多样性在发射机。从图3可以得出结论,QAM的QPSK相比,表现良好。

此外,在图4中,我们把我们的计划与所有提到的计划适应率改变时收到了信噪比。所有这些计划的速度是1.5比特/秒/ Hz。阈值切换这两个利率之间正确地选择,这两个星座是使用相同的概率在每个方案从图4,我们可以看到,适应速度可以提高性能而使用一个固定利率。我们也可以看到,即使是可变利率,我们的计划提供了最好的性能。我们已经证明,多样性总是完整的多样性在第四节使用我们的方案。

结论

本文系统干扰取消与两个以上用户。这里每一个用户都知道彼此的渠道。提出系统实现最大可能的多样性复杂性较低的16 4用户每4传输天线和一个接收器接收天线。我们的目标是为每个用户使用信道信息和设计一个预编码器和传输信号从每个用户互相正交。然后,接收方独立解码的垂直传播信号发射机。因此,证明了该系统提供完整的多样性。系统表现良好使用QPSK调制时相比QAM的调制方案。

数据乍一看


图1	图2	图3	图4

引用

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Vucetic B。,and Yuan, J.: Space-time coding, Jhon Wiley and Sons Ltd, Chichester, U.K, 2003