理论教育 性能评估及其基本限制

性能评估及其基本限制

时间:2023-06-20 理论教育 版权反馈
【摘要】:自噪声证明是造成显著性能退化的原因,这是由MIMO信道多维性造成的。这种技术被用于评估在慢衰落信道中Tarokh两空间四状态的4PSK编码的平均成对错误的概率性能。图3.27 慢衰落信道中Tarokh两空间四状态的4PSK编码的平均成对错误的概率数据序列d检测的标准迭代方法是用已知的导频符号did并用最小二乘解算器来估计信道向量h。

性能评估及其基本限制

我们分析了缺陷的符号定时估计对空时编码调制错误性能的影响,采用自噪声的概念来描述这种影响。我们推导出在慢和快瑞利平坦衰落MIMO信道中白噪声的近似表达。自噪声证明是造成显著性能退化的原因,这是由MIMO信道多维性造成的。

假设检测器判决度量ρ是通过对参数θ美的同步假设得到的:

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在接收机的实际操作中,用估计值978-7-111-35072-9-Chapter03-146.jpg代替实际CSI值θ

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其中978-7-111-35072-9-Chapter03-148.jpg978-7-111-35072-9-Chapter03-149.jpg978-7-111-35072-9-Chapter03-150.jpg表达式978-7-111-35072-9-Chapter03-151.jpgθ978-7-111-35072-9-Chapter03-152.jpgθ978-7-111-35072-9-Chapter03-153.jpg978-7-111-35072-9-Chapter03-154.jpg为额外的接收信号,并且是随机的,这是因为信道滋扰参数和数据的随机特性。因此,它被称为自噪声。它可以很方便地用作近似估计检测器性能的信道滋扰参数误差的工具。这个近似是基于把实际的自噪声替代为一个等效(第一和第二的时刻)的白高斯噪声。这种替代可以等效为完美的同步系统,这个系统是在谱密度为S′wf)=Swf)+Z0的AWGN新的有效水平下运行的,其中Z0为自噪声的白功率谱密度的近似。

这种技术被用于评估在慢衰落信道中Tarokh两空间四状态的4PSK编码的平均成对错误的概率性能。符号定时误差假定为独立同分布(iid)的零均值、方差σ2高斯随机变量。此编码的大量结果显示在图3.27中。在MIMO信道中,此技术在ST编码传输特定方案中的应用的更多细节参见参考文献[Syko02]和7.4节。

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图3.27 慢衰落信道中Tarokh两空间四状态的4PSK编码的平均成对错误的概率

数据序列d检测的标准迭代方法是用已知的导频符号did并用最小二乘解算器来估计信道向量h。使用该信道估计,未知的数据符号被估计,反过来,这些估计被用于提高信道估计。运用这一方法到UMTS FDD传输方案中,结果发现收敛在很大程度上取决于信号的信噪比。只有在非常低的信噪比时,3次迭代才是必要的,例如:SNR=0dB时两次迭代是必要的。更多细节参见参考文献[Pomm02]中的2.3节和7.3节。

在接收端的信道知识似乎对利用MIMO信道的潜力是至关重要的。在接收端的信道知识可以得到,例如按信道估计。我们分析了信道估计误差对系统性能的影响。在接收机输入端对大的信噪比,如果使用线性接收机由此产生的小的信道估计误差就像是额外的噪声。

我们利用基于导频信号(能量Ep)的估计器研究(NtNr)MIMO系统;数据符号能量是Ed。在有效噪声增强时,迫零接收机性能退化证明是与输入的系统数据的二次方成正比的

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乍看之下,数据检测的信道估计误差影响似乎是温和的,因为它们是作为噪声增强因子的。但是这个噪声增强因子与信道输入的数量成二次方增加,从而限制了在一个实际系统中信道输入的数量。换而言之,对MIMO传输的潜力是被所需要的信道知识限制的。详情参见参考文献[WeMe04a]和第7章。

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