1 空时分组码

正交空时分组编码( OSTBC) 的原理框图如图 2 所示. 正交空时分组编码( OSTBC) 包括两大类: ⑴空时发射分集( STTD),最初上 Alamouti 于 1998 年以两个发射天线的简单发射分集技术为例提出,其基本思想类似于接收分集中的最大比接收合并 MRRC ; 然后经 V . Tarokh 等人于 1999 年利用正交化设计思想推广到多天线情况,称为空时分组编码. 数据经过空时编码后,编码数据分为多个支路数据流 ,分别经过多个发射天线同时发射出去; 接收端的最大似然译码可以通过把不同天线发射的数据解偶来得到更简单的实现形式, 利用的是空时码字矩阵的正交性从而得到基于线性处理的最大似然译码算法 . ⑵正交发射分集( OTD), 由Motorola 做为 cdma2000 3G CDMA 的标准提出 . 这两种方法都具有不扩展信号带宽的优点 ,即可以不同牺牲频谱效率 ; 并且解码可以由线性运算按照最大似然算法给出 , 优于标准的 Viterbi 译码, 接收机可以比较简单,但是它们也不能够提供编码增益. 其中关键部分"分组映射器"和"分组解旋转器"的基本原理在下节中详细介绍  .

2 空时分组码的构造问题

通常 ,如果在 p 个时隙周期内 ,有 k 个符号被发送出去 ,则定义编码比率为 R =k/ p . 对两个天线的复信号的情况 ,共编码比率为 1 .这里的编码矩阵的行代表发射天线的空间维 ,列代表时间维的各个发射时隙或符号周期 . 空时分组编码的构造问题其实就是码字矩阵的正交性设计 ,各阵元所发射的信号在一帧内互相正交, 即码字矩阵的行正交. 类似地 ,从空时正交性这个基本关键点出发, 也可以设计出其他多个发射天线的空时分组码,它们所提供的分集增僧和通常的发射天线个数乘以接收天线个数的接收最大比合并具有相同的信噪比, 即具有相同的分集增益 .

3 译码算法

对任何空时分组码,用最大似然解码算法都可以在接收机处通过线性处理来实现 , 这就意味着, 接收机的结构可以很简单, 而这一点在实际应用中对移动用户的接收机设计很在意义  .

类似地,其他空时分组码的译码器同样可以推导得出, 对各个符号的检测判断可以相互独立地通过线性运算得出 ,其实上面的最大似然检测是一种相干检测方法, 这种相干检测方案可以使空时编码的译码性能获得所能达到的最佳性能 .