星座旋转准正交空时分组码与LDPC级联编码在MIMO系统中的性能提升

"基于旋转准正交空时分组码的LDPC编码性能 (2014年)" 在无线通信领域，多输入多输出（MIMO）系统被广泛应用于提升通信系统的容量和可靠性，以克服多径衰落带来的影响。本文针对这一问题，提出了一种新的编码策略，即基于星座旋转的准正交空时分组码（CR-QOSTBC），并将其与低密度奇偶校验码（LDPC）级联，以进一步优化MIMO通信系统的性能。 传统的正交空时分组码（OSTBC）在天线数量大于2时，其码率会下降，这限制了其在多天线系统中的应用。为了解决这个问题，文章提出采用星座旋转技术，该技术能够改变信号在星座图上的分布，从而增强信号的多样性，减少错误发生的概率。同时，通过交织技术，可以打破错误模式的连续性，进一步改善解码性能。 CR-QOSTBC的设计旨在平衡编码效率和解码复杂性。尽管星座旋转会增加解码的复杂度，但它显著提升了码率，尤其是在多天线配置中，这使得整体系统性能得到提升。结合LDPC码，这种级联编码方案可以有效地降低误码率，提高系统的可靠性。LDPC码因其优良的纠错性能和接近香农限的性能而被广泛研究，其迭代解码机制可以在不显著增加硬件复杂性的前提下，提供接近最优的纠错效果。 文章通过仿真对比分析了新编码策略与未采用星座旋转的准正交空时分组码系统的性能。结果显示，采用CR-QOSTBC和LDPC级联编码的系统在误码率低至10^-5时，仍然能保持良好的性能，显著优于未旋转的准正交空时分组码系统。这表明，提出的编码方法在实际通信环境中具有较高的实用价值。 这项工作对MIMO通信系统的编码理论进行了深入研究，提出了一种新的编码设计方案，结合星座旋转和LDPC编码，有效提升了系统的抗干扰能力和传输效率。这一成果对于推动MIMO通信系统的技术发展，尤其是对于提高未来无线通信网络的性能和可靠性具有重要意义。