发射天线选择正交空时码系统的性能分析
来源： 作者： 发布时间：2016-07-28 06:34:14 浏览量：当信噪比比较大，q的取值也比较大时，即q>2时，式(22)可以近似为：
同理，可以得到q进制PSK的ASEP的近似闭合表达式为：
2.1.3 q进制QAM
矩形QAM是频谱利用率较高的一种数字调制技术，调制和解调也比较简单，因此在通信系统中获得了较为广泛的应用[12]。矩形QAM可以通过两个相位正交载波上施加两个PAM信号来产生。
q进制QAM，q=2k(k是偶数)，在AWGN信道下的SEP可以表示为[11]：
将式(28)代入式(26)就可以得到q进制QAM调制在瑞利信道下的ASEP。
2.2 Nakaga铁芯电感mi-m信道下的ASEP
在Nakagami-m信道下,||hij||2符合Nakagami-m分布，方差是Ω。定义一个变量 n=1/R×||hij||2，其概率密度函数为：
其中σ2=Ω/m，m是信道衰落参数。
可以发现式(30)和式(9)有相同的形式。根据式(10)，Nakagami-m信道的分集增益由MN变为了mMN，所以rs的概率密度函数为：
同理，根据式(12)，可以得到q进制PAM/PSK/QAM在Nakagami-m信道下的ASEP的精确闭合表达式和近似闭合表达式。
2.2.1 q进制PAM
2.2.2 q进制PSK
2.2.3 q进制QAM
3 数值仿真
在这里，使用Nakagami-m信道进行数值仿真，当m=1时，Nakagami-m信道就变成了瑞利信道。通过数值仿真验证了分析结果的正确性，并说明了TAS/STBC系统的ASEP性能受天线选择以及信道衰落参数的影响。将此TAS/STBC系统简记为(K，M，m；mMN)，在这里选择的发射天线数N=2。
图1给出了采用Alamouti编码和4PAM调制的TAS/STBC系统的ASEP性能。由图1可知，推导的理论结果与仿真结果得到了很好的拟合，验证了理论推导的正确性。TAS/STBC系统的ASEP随着发射信噪比的增加而不断降低，(4，1，5；10)系统的ASEP在10 dB时为10-5，在14 dB时为10-8。TAS/STBC系统的ASEP随着mNM的增大而不断降低，例如ASEP为10-8时， (5，1，5；10)系统所需的发射信噪比比(6，2，2；8)系统改善了大约3 dB，比(6，3，1；6)系统改善了大约6 dB。
图2给出了采用Alamouti编码和8PSK调制的TAS/STBC系统的ASEP性能。由图2可知，利用近似闭合解析式计算所得理论结果与仿真结果得到了很好的拟合，验证了近似分析的准确性。TAS/STBC系统的ASEP随着发射信噪比的增加而不断降低，(5，1，5；10)系统的ASEP在0 dB时为10-1，在16 dB时为10-8。TAS/http://www.szmzhg.com/贴片电感STBC系统的ASEP随着mNM的增大,也是不断降低的，例如ASEP为10-8时，(5，1，5；10)系统所需的发射信噪比比(6，2，2；8)系统改善了大约2 dB，比(4，1，3；6)系统改善了大约6 dB。
图3给出了采用Alamouti编码和16QAM调制的TAS/STBC系统的ASEP性能。由图3可知，推导出的理论结果与仿真结果得到了很好的拟合，验证了理论推导公式的正确性。TAS/STBC系统的ASEP随着发射信噪比的增加而不断降低，如(4，1，5；10)系统的ASEP在8 dB时为10-2，在14 dB时为10-5。TAS/STBC系统的ASEP随着mNM的增大，也是不断降低的，例如ASEP为10-8时，(4，1，5；10)系统所需的发射信噪比比(6，2，2；8)系统改善了大约2.2 dB，比(6，3，1；6)系统改善了大约5.7 dB。
4 结论
本文主要是基于标量加性高斯白噪声(AWGN)信道的方法，在瑞利衰落信道和Nakagami-m衰落信道下，推导出了分别使用q进制PAM/PSK/QAM调制方式的TAS/STBC系统的ASEP性能的精确和近似闭合解析式，并对不同系统条件下ASEP性能做了数值仿真和分析，验证了分析结果的正确性。仿真结果表明，TAS/STBC系统的ASEP随着发射天线数目、接收天线数目以及信道衰落参数乘积的增大而显著降低。文中的结果为瑞利衰落信道和Nakagami-m衰落信道上的TAS/STBC系统的设计提供了一种有效的理论分析工具。
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