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双向中继系统中基于对角空时码的空间调制传输算法
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在双向中继系统中,针对采用SSK传输不能获得发射分集且频谱效率较低的问题,提出了一种对角空时码空间调制算法,简称为 DSTC-SM。该算法在源节点处采用 DSTC-SM 码字发送信号,在中继节点处配置单根天线对接收到的信号进行放大并将其转发至目的节点。DSTC-SM 码字的构造中以对角码作为基本码块,并与空间调制(SM)技术相结合,采用循环结构来激活不同的天线。此外,通过对旋转角度的优化使该方案在即使只激活一根天线的情况下仍然可以获得发射分集增益。仿真结果表明,所提的算法比现有的算法具有较好的误码性能。
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2015 年 9 月 Journal on Communications September 2015
第 36 卷第 9 期 通 信 学 报 Vol.36
No.9
双向中继系统中基于对角空时码的空间调制传输算法
李峰,王磊,陈志刚
(西安交通大学 电子与信息学院,陕西 西安 710049)
摘 要:在双向中继系统中,针对采用 SSK 传输不能获得发射分集且频谱效率较低的问题,提出了一种对角空时
码空间调制算法,简称为 DSTC-SM。该算法在源节点处采用 DSTC-SM 码字发送信号,在中继节点处配置单根
天线对接收到的信号进行放大并将其转发至目的节点。DSTC-SM 码字的构造中以对角码作为基本码块,并与
空间调制(SM)技术相结合,采用循环结构来激活不同的天线。此外,通过对旋转角度的优化使该方案在即
使只激活一根天线的情况下仍然可以获得发射分集增益。仿真结果表明,所提的算法比现有的算法具有较好的
误码性能。
关键词:双向中继;对角空时码;空间调制;发射分集
中图分类号:TN929.53 文献标识码:A
Diagonal space-time coded spatial modulation
scheme for two-way relay system
LI Feng, WANG Lei, CHEN Zhi-gang
(School of Electronics and Information Engineering, Xi’an Jiaotong University, Xi’an 710049, China)
Abstract: In two-way relay system, focusing on the problem that using SSK transmission can not achieve the transmit
diversity and has lower spectral efficiency, a diagonal space-time coded spatial modulation scheme called DSTC-SM
scheme was proposed. In the DSTC-SM scheme, the source nodes transmit signals to the relay node by using the
DSTC-SM codewords, and then the relay node equipped with one antenna amplifies the received signals and broadcasts
them to the destination nodes. The proposed scheme uses the diagonal space-time codes as the core space-time block code
(STBC) to construct the DSTC-SM codewords, and combines with SM technology to take advantage of the benefits of
DSTC and SM. The antenna pairs activated in different codewords are moving cyclically along the total transmit antenna
array. In addition, the rotation angles are further optimized to maximize the diversity and coding gains of the DSTC-SM
codewords, so the proposed scheme can still obtain diversity gain even though only one transmit antenna is activated.
Simulation results show that the proposed scheme outperforms the existing schemes.
Key words: two-way relay; diagonal space-time code; spatial modulation; transmit diversity
1 引言
协作中继技术不仅可以提高无线链路的传输
速率及可靠性,而且可以增大用户吞吐量,扩展无
线通信系统的覆盖范围,近年来已经成为无线通信
系统中的研究热点。然而,当 2 个源节点之间需要
交互信息时,采用单向中继系统传输需要占用多个
时隙,这就带来了系统频谱效率的损失。为此,
Rankov 等人 根据经典的三节点中继网络,提出了
一种双向中继传输方案,这种方案能够明显提升系
统的频谱效率。在双向中继系统中,根据中继节点
的信号处理方式不同,可以采用放大转发(AF)、
解码转发(DF)、估计转发(EF)或 去 噪 转 发
(DNF)等多种中继转发方式。文献[2]在多天线双
向中继系统中提出了联合源节点和中继节点的预
编码设计方案,充分地利用了 MIMO 技术和双向中
[1]
收稿日期:2014-08-15;修回日期:2014-09-25
基金项目:国家自然科学基金资助项目(60902045)
Foundation Item: The National Natural Science Foundation of China (60902045)
doi:10.11959/j.issn.1000-436x.2015164
2015
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