空时网格编码和OFDM相结合的通信系统性能仿真分析
根接收天线之间的信道冲激响应；η
1(t)，η2(t)为高斯白噪声。接收到的信号r1(t)和r2(t)经过模数变换、同步等辅助工作后，首先按照发送的帧格式拆包，分割出不同的信息域。这些不同的信息域都必须去掉循环前缀，经过傅立叶变换。其中训练符号被送入信道估计模块，进行信道估计。被估计出的各个子载波的信道衰落因子和数据信息一起被送入n个网格译码器，进行空时网格译码。这n个空时网格译码器的输出经过并／串变换形成需要的数据信息，进而输出。
空时网格译码中的信道估计原理如下所述：由于训练符号是已知的，并且对于每个OFDM中的各个子载波，信道为平坦衰落信道，所以在已知发送信号和接收信号时，可以通过解线性方程求出对应子载波的信道衰落因子，得出信道估计参数。
3 空时网格编码和OFDM相结合的通信系统性能仿真分析(第2页)
采用基带仿真模型，具体的仿真参数如下所述；空时网格编码采用4PSK 4个状态的网格编码，OFDM调制采用32路子载波的OFDM调制，每路子载波调制采用QPSK调制。训练符号也采用相同的参数，用于信道估计。循环前缀的宽度占OFDM码元的1／8。脉冲成型滤波器采用滚降系数为0．6的升余弦滤波器。数据速率为16Mbit／s，训练符号的速率和数据速率相同。笔者仿真了未采用空时网格编码的OFDM通信系统、空时网格编码和OFDM相结合的通信系统(一副接收天线)(STTC—OFDM 1R)、空时网格编码和OFDM相结合的通信系统(两副接收天线)(STTC-OFDM 2R)在不同信道下的系统性能。假定这三个系统，每一个调制符号的能量都是相同的，都为Es＝1。
图5为这三个系统在高斯信道下的误码性能曲线图。
其中在仿真中采用的多径时延参数为ITU室内B信道模型，码片速率为8．0Mchip／s，可分离多径数为6；最大多普勒频移为30Hz。
对于未编码的OFDM系统，假设信源速率为Rbit／s，经过串／并变换，每个子载波的速率为R／32bit／s，每个子载波经过QPSK调制后符号速率为R／64chip／s，经过OFDM调制后符号速率为Rchip／s，再加上循环前缀符号速率变为1．125Rchip／s，经过滚降系数为0．6的升余弦滤波器脉冲成型后，整个系统占用的带宽为0．9RHz。所以未编码的OFDM系统的信道利用率为1．11bit／s／Hz。当采用4PSK 4个状态的空时网格编码时，由于4PSK 4个状态的空时网格编码是同时输入2个比特，同时产生2个符号，它们分别对应发送天线1和发送天线2。因此对每一个发送天线来说，其符号速率为未编码的OFDM系统符号速率的一半即为R／64chip／s；然后每个子载波经过QPSK调制后符号速率为R／128chip／s，再经过OFDM调制后符号速率为R／2chip／s，再加上循环前缀符号速率变为0．5625Rchip／s，经过滚降系数为0．6的升余弦滤波器脉冲成型后，整个系统占用的带宽为0．45 RHz。所以采用空时网格编码的OFDM系统信道利用率为2．22bit／s／Hz，是未采用空时编码的OFDM系统信道利用率的2倍。
如图5所示，在高斯信道下未编码的OFDM系统的误码率性能反而比采用空时网格编码的OFDM系统的误码率性能好，采用网格编码的OFDM系统的误码率性能大约比未编码的OFDM系统的误码率性能恶化1dB，采用分集接收后可以为系统带来大约3dB的分集增益。如表3所示，在频率选择性衰落信道下采用空时网格编码的OFDM系统的误码率性能明显优于未采用空时网格编码的OFDM系统的误码率性能；同时采用两副接收天线的STTC-OFDM系统比采用一副接收天线的STTC—OFDM系统的误码率性能要好。这说明采用空时网格编码的OFDM系统非常适于应用在频率选择性衰
《空时网格编码和OFDM相结合的通信系统性能仿真分析(第2页)》
★读了本文的人也读了：