1.算法描述
空時(shí)分組碼（STBC）與正交頻分復(fù)用（OFDM）相結(jié)合的STBC-OFDM技術(shù)可以有效對(duì)抗多徑效應(yīng)和頻率選擇性衰落殉簸，在復(fù)雜通信環(huán)境中提高傳輸效率妻柒，降低誤碼率,并且編譯碼簡(jiǎn)單。在Matlab中構(gòu)建STBC-OFDM系統(tǒng)仿真平臺(tái)狭握，進(jìn)行了仿真系統(tǒng)參數(shù)的選擇花盐，并根據(jù)各種不同的信道環(huán)境垫释，對(duì)系統(tǒng)誤碼特性進(jìn)行了評(píng)估捕透。仿真結(jié)果主要仿真了不同天線數(shù)聪姿、不同調(diào)制、不同多普勒乙嘀、不同時(shí)延擴(kuò)展的影響.
在通信系統(tǒng)中末购，信道所能提供的帶寬通常比傳送一路信號(hào)所需的帶寬要寬得多。如果一個(gè)信道只傳送一路信號(hào)是非常浪費(fèi)的虎谢，為了能夠充分利用信道的帶寬盟榴，就可以采用頻分復(fù)用的方法。
OFDM主要思想是：將信道分成若干正交子信道婴噩，將高速數(shù)據(jù)信號(hào)轉(zhuǎn)換成并行的低速子數(shù)據(jù)流擎场，調(diào)制到在每個(gè)子信道上進(jìn)行傳輸。正交信號(hào)可以通過(guò)在接收端采用相關(guān)技術(shù)來(lái)分開(kāi)几莽，這樣可以減少子信道之間的相互干擾(ISI) 迅办。每個(gè)子信道上的信號(hào)帶寬小于信道的相關(guān)帶寬，因此每個(gè)子信道上可以看成平坦性衰落银觅，從而可以消除碼間串?dāng)_礼饱，而且由于每個(gè)子信道的帶寬僅僅是原信道帶寬的一小部分，信道均衡變得相對(duì)容易究驴。
通常的數(shù)字調(diào)制都是在單個(gè)載波上進(jìn)行，如PSK匀伏、QAM等洒忧。這種單載波的調(diào)制方法易發(fā)生碼間干擾而增加誤碼率，而且在多徑傳播的環(huán)境中因受瑞利衰落的影響而會(huì)造成突發(fā)誤碼够颠。若將高速率的串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為若干低速率數(shù)據(jù)流熙侍，每個(gè)低速數(shù)據(jù)流對(duì)應(yīng)一個(gè)載波進(jìn)行調(diào)制，組成一個(gè)多載波的同時(shí)調(diào)制的并行傳輸系統(tǒng)。這樣將總的信號(hào)帶寬劃分為N個(gè)互不重疊的子通道(頻帶小于Δf)蛉抓，N個(gè)子通道進(jìn)行正交頻分多重調(diào)制庆尘，就可克服上述單載波串行數(shù)據(jù)系統(tǒng)的缺陷。在向B3G/4G演進(jìn)的過(guò)程中巷送，OFDM是關(guān)鍵的技術(shù)之一驶忌，可以結(jié)合分集，時(shí)空編碼笑跛，干擾和信道間干擾抑制以及智能天線技術(shù)付魔，最大限度的提高了系統(tǒng)性能。包括以下類型：V-OFDM, W-OFDM, F-OFDM, MIMO-OFDM,多帶-OFDM飞蹂。OFDM中的各個(gè)載波是相互正交的几苍，每個(gè)載波在一個(gè)符號(hào)時(shí)間內(nèi)有整數(shù)個(gè)載波周期，每個(gè)載波的頻譜零點(diǎn)和相鄰載波的零點(diǎn)重疊陈哑，這樣便減小了載波間的干擾妻坝。由于載波間有部分重疊，所以它比傳統(tǒng)的FDMA提高了頻帶利用率惊窖。
空時(shí)分組碼是一種在無(wú)線通信中使用的技術(shù)惠勒，用于在多個(gè)天線上發(fā)送數(shù)據(jù)流的多個(gè)副本，并利用各種接收的數(shù)據(jù)版本來(lái)提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃耘揽印鬏斝盘?hào)必須穿過(guò)具有散射纠屋，反射，折射等的潛在困難環(huán)境盾计，然后可能被接收器中的熱噪聲進(jìn)一步破壞售担，這意味著一些接收到的數(shù)據(jù)副本將比其他更好。這種冗余導(dǎo)致能夠使用一個(gè)或多個(gè)接收到的副本來(lái)正確解碼接收信號(hào)的機(jī)會(huì)更高署辉。實(shí)際上族铆，空時(shí)編碼以最佳方式組合所接收信號(hào)的所有副本，以盡可能多地從每個(gè)副本中提取信息哭尝。
STBC通常由矩陣表示哥攘。每行代表一個(gè)時(shí)隙，每列代表一個(gè)天線隨時(shí)間的傳輸材鹦。
最初引入的STBC和通常研究的STBC是正交的逝淹。 這意味著STBC被設(shè)計(jì)成使得表示從編碼矩陣中取出的任何列對(duì)的矢量是正交的。 其結(jié)果是接收器處的簡(jiǎn)單桶唐，線性栅葡，最佳解碼。 其最嚴(yán)重的缺點(diǎn)是尤泽，除了滿足此標(biāo)準(zhǔn)的一個(gè)代碼之外的所有代碼都必須犧牲其數(shù)據(jù)速率的某些比例
西亞瓦什·阿拉穆蒂（Siavash Alamouti）在1998年發(fā)明了所有STBC中最簡(jiǎn)單的欣簇，盡管他自己并沒(méi)有使用“時(shí)空分組碼”這個(gè)術(shù)語(yǔ)规脸。它設(shè)計(jì)用于雙發(fā)射天線系統(tǒng)，并具有編碼矩陣：
這是一個(gè)非常特殊的STBC熊咽。它是唯一達(dá)到率-1的正交STBC莫鸭。也就是說(shuō)，它是唯一能夠在不需要犧牲數(shù)據(jù)速率的情況下實(shí)現(xiàn)其全部分集增益的STBC横殴。嚴(yán)格地說(shuō)被因，這僅適用于復(fù)雜的調(diào)制符號(hào)。由于幾乎所有的星座圖都依賴于復(fù)數(shù)滥玷，因此該屬性通常使Alamouti的代碼比高階STBC具有顯著的優(yōu)勢(shì)氏身，即使它們實(shí)現(xiàn)了更好的錯(cuò)誤率性能。
Alamouti在1998年提出的建議的重要性在于它首次證明了一種編碼方法惑畴，它能夠在接收機(jī)上實(shí)現(xiàn)線性處理的完全多樣性蛋欣。早期關(guān)于發(fā)射分集的提議需要處理方案，其與發(fā)射天線的數(shù)量成指數(shù)地縮放如贷。此外陷虎，它是第一個(gè)具有這種能力的開(kāi)環(huán)發(fā)射分集技術(shù)。隨后對(duì)Alamouti概念的概括已經(jīng)對(duì)無(wú)線通信行業(yè)產(chǎn)生了巨大影響杠袱。
2.仿真效果預(yù)覽
matlab2022a仿真結(jié)果如下：
3.MATLAB核心程序
clc;
clear;
close all;
warning off;
addpath(genpath(pwd));
SNR_dB=0:4:20;
len=length(SNR_dB);
for i=1:len
SNR_dB(i)
P(i)=stbc(SNR_dB(i));
end
semilogy(SNR_dB,P,'r-*');
xlabel('snr_db');
ylabel('ber');legend('stbc21');grid on
