1.空时块编码结构

（1）部分反馈的Alamouti

反馈STBC Alamouti方案是一种链路自适应的特殊结构，在3.6节有详细的解决方案。

（2）格状编码调制（Trellis Coded Modulation，TCM）和STBC的相关内容

在4发射天线4接收天线的MIMO信道上使用简单的高速空时块编码的高速实际TCM码的相关调制方法性能在参考文献［HaGe02］中给出了。4个TCM编码器将32-QAM的四路数据流转换为简单的速率2，为2Alamonti，这类似于空时码在4根发射天线上传播数据。对于所有的研究假设接收端CSI完美。在这种情况下，获得了每个信道使用8个信息比特的全部数据传输速率。通过使用低复杂度ZF接收机的4根接收天线，我们得到的阶数大约为6。与使用相同数据传输速率和复杂度的V-BLAST（Vertical-Bell Labs Space Time）系统相比，这个系统对于所有类型的相关和非相关MIMO信道有更好的性能。

参考文献［HaGe02］中的性能结果显示，在SNR较低时，具有合理的串联STBC可以得到较高的数据传输速率。由于更低的差异等级，编码V-BLAST系统表现出了相当平滑的BER曲线。系统说明了在MIMO系统中一定数量的空间分集的重要性，通过概括Alamouti原理很容易得到这一点。只提供有限的空间分集的高码率STBC就能很大地提高系统性能。

2.空时格状码方案

（1）新的STTC

对数据，STTC在快速衰落信道中被认为只适于2发射天线。这个限制是因为寻找合适编码的搜索时间。参考文献［BRHR04］、［ABRH03］提出了用于快速衰落瑞利信道的3天线和4天线的新的4-PSK STTC。这些编码根据符号的汉明距离和变长距离标准设计;标准Ⅰ使用快速编码搜索。这个设计标准对系统差异阶数不大于3时的编码构造进行了优化。否则，符号汉明距离和累积路径标准（标准Ⅱ）会被选择。

这些新的编码的性能通过SNR和FER函数的蒙特卡洛仿真进行对比。在每个仿真中，帧长为130个4-PSK符号，它们同时从每一根天线发射信号。在接收端使用了最大似然的ST-Viterbi解码器，假设接收端有完美的信道估计，使用信号快速衰落信道，结果显示新的编码超过已知编码几分贝（见参考文献［BRHR04］、［ABRH03］）;还有，当在分集阶数高于3的系统中按不大于3部署新的编码，会有轻微的性能损失。

（2）格状编码CPM

基于记忆性非线性调制的距离评估程序，在2.4.2节中有详细描述，我们为在2×2MIMO瑞利信道中的RC2（Rivests Cipher 2）CPM调制设计了一个简单的格状码;细节参见参考文献［Syko01］。

3.相关信道空时编码

空时编码具有最大化分集优势，而空间复用（Spatial Multiplexing，SM）集中于数据传速率的优势。高速编码例如线性色散码尝试利用分集和MIMO信道频谱有效性的优点。在这些技术的设计中一些普遍的假设是，成对的发射-接收天线间的衰落联合特性是独立的，并且为同样的独立同分布。(www.daowen.com)

然而，这只是理想的情况。实际中，衰落特性是相关的，并且这些相关性取决于天线的空间位置和方向，取决于相互的连接，取决于传播的密度和多米诺特性的出现。这些很大地影响了容量和空时处理的性能。高速编码，例如SM，相比空时正交码等低速编码受传播环境的影响更加明显。

空时码设计一般取决于高SNR的假设。参考文献［CVVO04］的第一部分中，当信道是相关时，我们研究了这个假设的影响。我们讨论了发射和接收相关对空时编码性能的影响，它是作为SNR和独立相同分布信道获得的分集的函数。在信道处于高SNR时，全差异编码没有和信道相互作用，然而在实际的SNR中，互相作用出现了并且影响了编码增益。非全差异编码在全部SNR下都与信道有互相作用。在实际的SNR中，每个空时编码都与信道有相互作用;在相关信道中，高SNR的假设是不切实际的，并且可能导致较差的编码设计。

在参考文献［CVVO04］的第二部分，把信道和编码之间的互相作用正式化，并且使用一个新的设计标准来保证在发射端没有信道信息时相关信道中空时编码的鲁棒性。这个设计标准总的来说就是，不取决于信道增益分布并且能被用于任一种空时编码。基于这条理论，新的空间多样结构、线性传播码和空时格状码被使用。通过仿真发现，它们在实际信道中比iid信道设计的编码性能好得多。

在参考文献［CVVO04］的第三部分，展示了如何在发射机的空时码设计中利用一些信道的静态信息（例如信道相关性）。首先，我们集中于SM结构，设计了新的非线性信号星座，它利用了SM频谱效率的优点和特征波束成形的鲁棒性。然后，利用基于那些非线性信号星座的STTC。最后，假设有大量的接收天线，利用基于传统PSK和QAM星座的发射相关矩阵的线性传播编码。

4.空时预编码设计

（1）线性可扩展空时编码

在将来的无线网络中，对编码结构有很重要的需要。这些网络由节点复杂度、链路等级需求、传播环境等不同因素组成。选择是否使用空间复用或者TX分集方法，取决于大量的因素，比如要求的链路可靠性、要求的数据传输速率、信道情况（相关或不相关衰落，瑞利或者莱斯衰落）等。所以要求使用的编码结构必须满足空间复用和发射分集之间宽松的权衡。

在参考文献［WiKH03］中我们提出使用一系列近期提出的线性可扩展空时码，我们权衡了空间复用以及瑞利和莱斯平坦衰落信道的发射分集。编码能够使用联合空间复用的发射分集，它们能在瑞利和莱斯衰落环境中达到空间和时间分集。频率选择性信道的频率分集可以通过联合考虑的编码和OFDM进行使用。对不同系列的仿真结果显示，包含了分析的编码和解码器的系统满足未来通信系统的要求，在一个合理的平衡的复杂度下能够利用较高的分集元素并具有较高的数据传输速率。

（2）线性分集预编码

在参考文献［KnSy04a］提出了一个有趣的方案，这个方案和块衰落延迟有限的MIMO信道的线性分集处理的设计有关。

目的是为块衰落信道的有限设置的预编码（内码）提供一个设计标准，这样通过外部编码的输出观察到的虚拟信道，在帧中的所有块有一致的速率。设计标准与特定的帧丢失概率有关。只要帧中的一个块不能提供需要的速率，任何时刻都会出现丢失。为了使结果不同，目标是在全部的包含有限数量的符合iid块衰落信道实际的帧里，等于或固定即时容量的变化。

解决的方法取决于一个新的虚拟多接入容量区域的方法。这个特殊的设计标准需要外部编码的每一个码字具有相等的中断容量，并且两级方案（独立码表的外部编码和内部预编码）的性能必须和联合的一级编码（在全部帧使用联合码表）性能相等。

次优考虑设计标准的选定的预编码方法被评估。结果证明，在给定的要求的速率下，和直接的联合码表的设计相比，处理复杂度非常低的预编码能提供更低的话务率。由于MIMO信道实际传播中，同时对空间和时间的预编码额外带来的提高可以忽略，所以时间预编码（Kronecker乘积（Kronecker Porduct，KP）与编码器）被认为是本质的。参考文献［KnSy04a］中可以找到详细的分析。