无线通信中的时空编码技术研究
摘要：空时编码技术是第 3 代移动通信抗衰落技术的
最新发展动态，是无线通信一种新的编码和信号处理技术。
本文介绍了时空编码的基本原理和应用情况，并分析了下 代通信中空时编码的研究动态。
关键词：时空编码类别应用动态
由于移动用户的增多，移动通信业务从单纯的语音业务
扩展到多媒体业务，无线频谱资源日趋紧张，从而追求尽可 能高的频谱利用率已成为研究的热点和重点。
、时空编码基本原理
空时编码 (space-time coding) 技术是第 3 代移动通信抗衰 落技术的最新发展动态，是无线通信一种新的编码和信号处 理技术。空时编码技术实质上是一种空时二维处理手段。在 空间上，采用多发射多接收天线的空问分集来提高无线通信 系统的通信容量和信息率；在时间上，不同信号在不同时隙 内使用同一天线发射，并在不同天线发射的信号之间引人时 域和空域相关，使接收端可进行分集接收。
空时编码利用多天线组成的天线阵同时发送和接收。在
发送端，将数据流分离成多个支流，对每个支流进行空时处 理和信号设计 (空时编码 )，然后通过不同天线同时发送；在
接收端，利用天线阵接收，并经空时处理和空时码解码，还 原成原发送数据流。在信道容量上，多天线系统比单天线系 统有显著的提高。增加的信道容
量可用于提高信息传输速率， 也可通过增加信息冗余度来提高通信系统性能，或在两者之 间合理折衷。
二、时空编码的分类
1.分层空时码 (LSTC)
分层空时编码技术是将高速数据业务分接为若干低速
数据业务， 通过普通并行信道编码器后， 进行分层空时编码， 调制后用多个天线发送，实现发送分集。在接收端，用多个 天线分集接收，信道参数通过信道估计获得，由线性判决反 馈均衡器实现分层判决反馈干扰抵消，然后进行分层空时译 码，由单个信道译码器完成信道译码。 从 m 个并行信道编码 器送出的信号有 3 种分层空时编码方案：对角分层空时编码
(DLST cod— ing)、垂直分层空时编码(VLST coding和水平分层
空时编码(HIST coding)。在各发送信号之间，LSTC系统并不 是引入正交关系来实现不相关性，而是充分利用无线信道的
多径传播特性来达到区分同波道信号的目的。无线信道的传 播路径越多，检测时产生的误码越少，从而提高系统性能、 频带利用率和传输速率。
2.Trdljs 空时码 (STTC)
STTC吸收了延时分集技术和 MTCM技术的优点。通过传
输分集与信道编码相结合来提高系统的抗衰落性能，从而可 利用多进制调制方式提高系统的传输速率。
3．空时分组码 （STBC）
假设信号星座图的大小为
2，发射天线数为n，接收天
线数为m，希望达到的分集为 nm，分组空时编码器将输入 的 nb 比特信息映射成星座图中的 n 个信号点为 （S1 S2， ?，
Sn）。利用这n个信号点构造正交设计矩阵 每一列
C。在矩阵c中
元素经同一天线在 第 i 个发射n 个时隙内发射，其中第 i 列对应 天线；每一行在不同天线上同时发射，其中第
行在第i时隙发射，这就是空时分组码的基本原理。 优点是码的性能较好，抗衰落能力较强；缺点是编码方案搜
索好码比较困难，译码过程比较复杂，而且增加发送天线数 容易，正交结构使译码简单，尤其是编译码算法可行，无论 增加发送天线数还是增加数据传输率，对译码复杂度影响不 大。但STBC性能一定（只与分集度有关），不能通过提高状态 数来改善性能，抗衰落（尤其快衰落）性能比STTC略差，而且 在接收端译码时，需要准确的信道衰落系数。
STTC的
或增加数据传输率都会使译码复杂度呈指数增长。
、时空编码的应用情况
STBC勾造
无线通信中的时空编码技术研究
