具符元排列的空時區塊編碼之空間調變

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張瀞文(Ching-Wen Chang) 查詢紙本館藏

畢業系所

通訊工程學系

論文名稱

具符元排列的空時區塊編碼之空間調變
(Space-Time Block Coded Spatial Modulation with Symbol Permutation)

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摘要(中)

結合空時區塊編碼 (space-time block code) 的空間調變 (spatial modulation)，比
起傳統的空間調變藉由一次使用兩個傳送天線可以增加多樣性。然而，現有的
STBC-SM 方案使用旋轉角度來提高頻譜效率，這導致編碼增益距離較小並且星
座擴展較小。為了解決這個問題，我們提出了一種新的 STBC-SM 方案，該方案
通過置換多個 STBC 區塊的符元而無需旋轉角度，從而通過選擇不同的排列樣式
來提高數據速率。該方案被稱為具有符號排列 (symbol permutation) 的空時區塊編
碼。我們推導了符號排列樣式並設計了 STBC-SM-SP 的例子。為了降低複雜性，
我們提出了一種簡化複雜度的最大相似度檢測器，該檢測器的複雜性隨著傳送
天線的數量呈線性增長。此外，所提出的符元排列可應用於其他 STBC-SM 方案
以提高其頻譜效率。分析界限和電腦模擬結果表明，STBC-SM-SP 和結合符元的
STBC-SM 系統都優於其他 STBC-SM 技術。

摘要(英)

Spatial modulation (SM) with space-time block coding (STBC) increases diversity order
compared to conventional SM by activating two transmit antennas each time. However, existing
STBC-SM schemes use rotation angles to increase spectral efficiency, leading to smaller
coding-gain distance and constellation expansion. To address this, we propose a novel STBCSM scheme that permutates symbols of multiple STBC blocks without rotation angles, allowing
for increased data rate by selecting different permutation patterns. The proposed scheme is
called STBC-SM with symbol permutation (STBC-SM-SP). We derive permutation patterns
and design examples of STBC-SM-SP. To reduce complexity, we propose a reduced-complexity
maximum-likelihood (ML) detector for STBC-SM-SP, whose complexity grows linearly with
the number of transmit antennas. Moreover, the proposed symbol permutation (SP) can be
applied to other STBC-SM schemes to improve their spectral efficiency. Analytical bounds and
computer simulations demonstrate that both STBC-SM-SP and an STBC-SM system combined
with SP outperform other STBC-SM techniques

關鍵字(中)

★ 空識區塊編碼

關鍵字(英)

★ space time block code

論文目次

目錄
Page
致謝 i
目錄 ii
圖目錄 iv
表目錄 v
第一章介紹 1
1.1 研究背景 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
第二章背景回顧 4
2.1 空時區塊編碼空間調變的通道模型以及回顧 . . . . . . . . . . . . . 4
2.2 增加速率之廣義空間調變系統架構與理論推導 . . . . . . . . . . . . 6
2.3 傳送端-位元映射方式 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
第三章 STBC-SM-SP 的傳送端 13
3.1 定義 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
3.2 排列樣式 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
3.3 具符元排列空時區塊編碼空間調變例子 . . . . . . . . . . . . . . . . 19
3.4 低複雜最大可能性檢測器 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
3.5 性能分析 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
ii
第四章結合既有方法以及模擬結果 27
4.1 結合符元排列和既有空時區塊碼空間調變方法 . . . . . . . . . . . . 27
4.2 數值結果 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
第五章結論 35
5.1 結論 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
參考文獻 36

參考文獻

參考文獻
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37
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指導教授

魏瑞益(Ruey-Yi Wei)

審核日期

2023-7-26

推文