mmse-osic 这个程序时用来描述最小均方误差-排序串行干扰消除检测算法 matlab 238万源代码下载-
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eyediagram
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&[] - Interference Cancellation s matlab program准正交空时编码的MMSE检测25
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准正交空时编码的MMSE检测25
第12卷第2期电路与系统学报Vol.12No.2；文章编号：07)02-0；准正交空时编码的MMSE检测*；潘文，蒋占军，王炎，尤肖虎；（东南大学移动通信国家重点实验室，江苏南京210；摘要：多天线系统中发射端采用准正交空时编码（QO；关键词：准正交空时编码；MIMO；MMSE中图分；文献标识码：A；1引言；近年来随着高速率无线业务需
第12卷 第2期
电路与系统学报
2007 年 4 月
JOURNAL OF CIRCUITS AND SYSTEMS
2007文章编号： (3-05准正交空时编码的MMSE检测*潘文，
尤肖虎（东南大学 移动通信国家重点实验室，江苏 南京
210096）摘要：多天线系统中发射端采用准正交空时编码（QOSTC）时，与正交空时编码（OSTC）相比，虽然前者可达到全速率传输，但接收端须采用比较复杂的最大似然（ML）检测。本文提出QOSTC的MMSE检测方法，不需要作矩阵求逆运算，因而比BLAST系统的MMSE检测简单，仿真结果表明该检测方法性能及复杂度介于ZF检测和ML检测之间。关键词：准正交空时编码；MIMO；MMSE 中图分类号：TN92文献标识码：A1
引言近年来随着高速率无线业务需求的不断增长，多天线技术成为研究热点，信息论研究已经证明无线通信系统中采用多输入多输出（MIMO）天线技术可以大幅度提高信道容量[1~3]。在MIMO系统中，空时编码是一类发送信号的设计方式，其实际的容量接近于MIMO的容量理论极限。典型的空时编码技术有空时分组码（STBC）[4]、空时格码（STTC）[5]以及Bell实验室提出的分层空时码（BLAST）[6]。在[7]中，Tarokh等人提出了高速无线通信的空时码设计准则及性能评价。Alamouti设计了两发射天线的发送分集方案，在此方案中采用简单的线性检测方式就可以达到最大似然检测（MLD）的性能，并且可获得满分集增益[8]。Alomouti方案本质上是就一种最简单的STBC，Tarokh等将这种正交设计推广到多于两天线情况，并且从理论上证明了对于复数星座图，当发送天线数目M&2时不可能实现全速率的正交设计[4]，也即此时全速率与正交设计二者不可兼得。为进一步提高传输速率，Jafarkhani，Naresh等设计了准正交空时编码（QOSTC）[9~11]，这类编码可实现全速率传输，但并不具有正交特性，从而当接收机不知道信道状态信息（CSI）时，QOSTC不能实现无符号间串扰的并行传输；此外，QOSTC采用复杂的最大似然（ML）方法译码，虽然[12]提出了一种QOSTC的简化算法，但复杂度仍然比较高。本文分析了QOSTC的MMSE检测算法，相比OSTC的MMSE检测，本文提出的QOSTC的MMSE检测算法不用信道矩阵求逆运算，从而降低了算法复杂度。文章首先简单介绍了QOSTC系统模型， 然后介绍了QOSTC的MMSE检测原理，最后给出了数值分析结果。2
QOSTC系统模型假设发射天线数为M，接收天线数为N，L个发送符号组成发送矢量s=(s1,s2,…,sL)，（1≤i≤L），其中si∈C，C={c1,c2,…,cK}是调制星座的集，K表示C的势，从而发送矢量s∈CL，集CL的势为KL。STBC将矢量s中L个符号编码成X(s)，是一个M×T的矩阵，为描述简洁，本文在不引起混淆的情况下简记为X，记(X)mt为t时刻在第m个天线上发送的符号，此时系统传输速率R=L/T。假设信道是准静态的，即在连续T个时刻的块长内保持不变，而在不同的时间块之间信道是不相关的，记(F)nm为第m个发射天线到第n个接收天线间的信道参数，是零均值且实部和虚部方差都为1/2的循环对称复高斯过程的抽样。记第n个接收天线第t个时刻接收到的信号为(Y)nt，则：(Y)nt=ρ/M(F)nt(X)nt+(W)nt
（1） * 收稿日期：
修订日期： ）74
电路与系统学报
第12卷式（1）中(W)nt表示第n个接收天线第t个时刻的加性噪声，服从零均值且实部和虚部方差都为1/2的复高斯分布，不同接收天线不同时刻的噪声相互独立，ρ/M为对发射天线数的归一化信噪比，从而接收信号矩阵的矩阵形式为：Y=ρ/MFX+W
（2） 如果接收端知道信道的完全信息，则ML译码算法可由下式表示：?=argmin ||Y?/MFX(s)||
sKs∈C()式中||*||表示Frobenius-范数。式（3）中需搜寻KL次才能寻得最大似然估计，例如L=4，采用QPSK调制，检测一个符号块需）可以简化ML检测，遗憾的是当搜索44=256次。采用特殊的空时编码（例如正交空时编码（OSTC）N&2时，OSTC不能实现全速率传输。但是采用QOSTC，就可以在一定程度上简化ML检测，同时可实现全速率传输。本文将以四个发射天线，一个接收天线为例介绍QOSTC检测方法。采用[13]中的空时编码方法，则：图1
准正交空时编码系统模型?s1??sX(s)=?2?s3?s?4*s2*?s1*s4*?s3s3?s4?s1s2*?s4?*s3?（4） *??s2?*??s1?记信道为F=[h1,h2,h3,h4]T，接收信号为Y=[y1,y2,y3,y4]T，则：h2h3h4??s1??w1??y1??h1?*??*????*?***??hhhhy???w2?143??s2?+
?2?=ρ/M?2?h3h4h1?h2??s3??w3?y3????????*???y*??*???h*?h*h*h1??s4?32?4??4??w4?**T,y3,y4]，s=[s1,s2,s3,s4]T，( )T表示转置，将（5）式重写为： 其中( )*表示共轭。记y=[y1,y2y=ρ/MHs+w
（6）采用ML检测可得：?=argmin(||y?ρ/MHs||)
QOSTC的MMSE检测方法将（5）式展开可得：h4?h3??y1??h1?h2?w1???*??*???*?***?hh??yhhss??1?w2?3??2?4??1?????+ρ/M+
?2?=ρ/M?2?h??s??w?
（8） ??h?h3y3h1??s32??4??4???????3?*****??y???h?w*???h??4??4h2??3h1??4?将其记作矩阵式为：y=/MHasa+/MHbsb+w
（9）HHb=0，（( )H表示共轭转置），即Ha和Hb相互式（9）中向量sa=(s1,s3)T，sb=(s2,s4)T，并且有HaH,可得： 正交，在等式两边同时左乘HaHHHy=ρ/MHaHasa+Haw
HaHHHasa和噪声项Haw组成，可以看出对s1和s3的ML译码与s2和s4式（10）右边由信号项ρ/MHa无关。同理（9）式两边同时左乘HbH可得到对s2和s4的ML译码而与s1和s3无关。由此可见采用这Hy，则有条件概率：
种特殊的QOSTC编码可将K4次ML搜索过程降低到2K2。定义z=HaHHHHHa)-1exp-(z-ρ/M HaHasa)H(HaHa)?1(z-ρ/M HaHasa)
（11）f(z|sa)=det(πHa()第2期
潘文等：准正交空时编码的MMSE检测
75所以ML检测为：HHH?a=argmaxf(z|sa)=argmax(z-ρ/M HasHasa)H(HaHa)?1(z-ρ/M HaHasa)sa∈C2sa∈C2H=argmax(z-ρ/M Hasa)Ha(HHa)H(z-ρ/MHasa)sa∈C2Ha?1Ha（12）HHHa)Ha是Hermite阵，其平方根阵必存在，故（10）式左乘(Ha之间不再是互相独立的，又因为HaHHw的相关阵为HaHa，因而噪声这里从（10）式出发分析QOSTC的MMSE检测原理，式中噪声项Ha?1/2得：HHa)
(Ha?1/2HHHay=ρ/MHaHa)1/2Hsa+HaHa()?1/2HHaw
（13）HHHaHa进行s.v.d分解得：HaHa=UHΛU，其中Λ为对角阵，U为酉阵。（13）式左乘U，可得： HHy=ρ/MΛ1/2Usa+Λ?1/2UHaw
Λ?1/2UHa（14）式写成相对应的下式：r=ρ/MGsa+v
（15）HHy；噪声项v=Λ?1/2UHaw的相关阵为二阶单位阵，因此噪声项为白噪声；其中r=(r1,r2)T= Λ?1/2UHaG=Λ1/2U通过化简可得：?+
G=???φ?4j+??
（16） ?j?φ??*h2)。这里im()表示取复数的虚部函数。将（15）式写成方程组形其中γ=∑i=1|hi|2/2，φ=im(h1*h3+h4式：??r1=ρ/M(γ+φ)(s1+js3)+v1（17）
???r2=ρ/M(γ?φ)(s1?js3)+v2： 首先检测s1，将（17）中的第一个等式乘以β与第二个等式求和得（β是待定系数）M/ρ(βr1+r2)=(β+φ+?φ)s1+(β+φ?γ?φ)js3+M/ρ(βγ1+γ2)
（18）式（18）右边三项分别是信号项，干扰项和噪声项。所以信干噪比为：(β+φ+?φ)2（19）
SINR=22(β+φ??φ)+(β+1)M/ρ使（19）式最大化得到（17）式的最小均方差（MMSE）解：γ+φ[γ?φ+M/(2ρ)]β=
（20）γ?φ[γ+φ+M/(2ρ)]可见QOSTC的MMSE检测方式远比BLAST的MMSE检测方式简单，因为后者需要复杂的矩阵求逆运算。当信噪比较高时β≈(γ?φ)/(γ+φ)，代入（18）式可知，可以完全消除s3对s1的干扰，此时得到的是（17）式的迫零（ZF）解。将（20）式代入到（18）式左边量化判决可得到s1的检测值，此时的最大信噪比增益为：ρ0/(ρ/M)=2γ(1?φ2/γ2)&2γ=∑i=1|hi|
（21）式（21）右边正是[13]中提出的有3/4速率4发射天线OSTC的接收信噪比增益，由此可见QOSTC相对于OSTC有一定的性能损失。424
数值仿真本部分中，通过仿真比较了QOSTC系统采用不同检测方式时的误码率特性，仿真时信号采用QPSK调制，信道为平坦衰落信道。图2给出了QOSTC系统采用ML、ZF和MMSE检测时的性能曲76
电路与系统学报
第12卷线。此外[10]中提出了一种QOSTC改进方案，即通过对第三个和第四的天线发射信号星座图旋转得到新的星座图的编码方案，旋转角为0.5rad（[12]中已指出当转角为0.5rad对QOSTC的ML检测改善最好），这里称之为旋转QOSTC，对旋转QOSTC系统分别采用三种检测方式时的性能曲线如图3所示。从仿真结果可以看到，MMSE检测性能介于ML与ZF检测性能之间。[12]中提出的旋转QOSTC虽然在采用ML检测时性能有改善；但对MMSE和ZF检测，旋转QOSTC相对常规QOSTC并没有增益。这是由于在MMSE及ZF检测中，每个天线上调制星座点间的距离并没发生变化。而在ML检测中调制星座点的最小距离发生了变化[10]10 RES。ρ (dB)5
结论在无线通信中发射端采用空时编码可以提高接收信号的分集度。由于OSTC码具有正交结构，因而在接收端可将ML检测简化为简单的线性检测。但当发送天线数目大于2时，不存在全速率OSTC。为克服这OSTC的这一缺点，前人提出了用发射端采用QOSTC，然而QOSTC的ML并不能简化为线性检测，ML方法较复杂。本文论述了采用MMSE方法对QOSTC进行检测方法，在采用ML检测时，发射端采用旋转QOSTC可增大最小星座间距离，其性能优于常规QOSTC。而在MMSE或ZF检测中由于每个天线的调制星座点距离并没发生变化，因而旋转QOSTC性能并不优于常规QOSTC。相比RES图2
QOSTC QPSK调制误符号率与信噪比的关系 ρ (dB)BLAST的MMSE方法，对QOSTC的MMSE检测不需要矩阵求逆运算，仅需根据（18）式求出一个未知数，因而其算法远比BLAST的MMSE算法简单。 参考文献：[1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9]Telatar E. capacity of multi-antenna Gaussian channels [J]. European Transactions on Telecommunications, ): 585-595.Foschini G G, Gans M J. on limits of wireless communications in a fading environment when using multiple antennas [J]. Wireless Personal Communications, 1-335.Vucetic B, Yuang J H. space-time coding [M]. John wiley &sons Ltd publish, England, .Tarokh V, Jafarkhani H, Calderbank A H.space-time block codes from orthogonal designs [J]. IEEE Trans. Inform. Theory, ): .Baero S, Bauch G, Hansmann A. improved codes for space-time trellis coded modulation [J]. IEEE Comm. Letters, ): 20-22. Foschini G J. layered space-time architecture for wireless communication in a fading environment when using multi-element antennas [J]. Bell Lahs Technical Journal, ): 41-59.Tarokh V, Seshadri N, Calderbank A R. space-time codes for high data rate wireless communication: performance criterion and code construction [J]. IEEE Trans. inform. Theory, ): 744-765.Alamouti S M. a simple transmit diversity technique for wireless communications [J]. IEEE Journal Select. Areas Commun., ): .Jafarkhani H. a quasi-orthogonal spaceCtime block code [J]. IEEE Trans Commun, ): 1-4.[10] Naresh S, Constantios P. improved quasi-orthogonal codes through constellation rotation [J]. IEEE Trans. Commun., 2003:, 51(3): 332-335. [11] Su W, Xia X G. quasi-orthogonal space time block codes with full diversity [A]. GLOBAECOM’02 [C]. -1102.第2期
潘文等：准正交空时编码的MMSE检测
77[12] Le M T, Pham V S, Mai L, Yoo G. low-complexity maximum-likelihood decoder for four-transmit-antenna quasi-orthogonal spaceCtime blockcode [J]. IEEE Trans Comm, ): .[13] Ganesan G, Stoica P. space-time block codes: a maximum SNR approach [J]. IEEE Trans. Inform. Theory, ): .[14] Tirkkonen O, Hottinen A. Complex Space-Time Block Codes for Four Tx Antennas [A]. In GLOBECOM conference records [C]. 2000, 2:.作者简介：潘文（1971-），男，山西翼城人，东南大学博士生，主要研究方向是未来移动通信系统基础理论与技术研究；蒋占军（1975-），男，宁夏中卫人，东南大学博士生，主要研究方向是未来移动通信系统基础理论与技术研究；王炎（1969-），男，安徽合肥人，博士学位，东南大学无线电工程系副教授，其主要研究方向为通信与雷达中的阵列天线、分布式多天线、信号处理、检测算法，以及相关的电子系统设计；尤肖虎（1962-），男，江苏苏州人，东南大学无线电工程系主任，移动通信国家重点实验室主任，长江学者特聘教授，博士生导师，国家863计划未来移动通信总体专家组组长，主要研究方向为未来宽带移动通信理论与技术、智能信号处理与通信。The MMSE detection about Quasi-orthogonal Space-Time CodePAN Wen,
JIANG Zhan-jun,
YOU Xiao-hu( National Mobile Communications Research Lab, South-east University, Nanjing 210096, China )Abstract: Compared with orthogonal space-time code (OSTC), quasi-OSTC (QOSTC) can achieve full rate transmission. However, the maximum likelihood (ML) detection method is very intricate for QOSTC. MMSE detection method for QOSTC is presented. Since matrix inverse operation is unnecessary in this method, it is simpler than that in VBLAST system. Simulation results show the performance MMSE is between ML and zeros-forced (ZF) detection to QOSTC. Key words: space-time code, MIMO, maximum likelihood(续第72页) ( from page 72 ) Study of an information hiding method of joint adaptive quantization indexmodulation and channel-codingZHAO Hui-min1,
CHI Yan-li2,
HU Xue-jun1( 1. Department of Electronic & Information, Foshan University, Foshan 528000, C2. Department of Electronic & Information, South China University of Technology, Guangzhou 510641, China )Abstract: In information hiding communication, combining the adaptive quantization index modulation (AQIM) with channel coding, the paper can realize hiding fingerprint minutiae data in the JPEG-2000 video stream and transmitting safely in an effective way according to the DWT coefficients groups of different LL-HH level during the embedded block coding of JPEG-2000 video compressed process. The experimental results show that, comparing with traditional information hiding technology based on quantization index modulation, the proposed method can achieve higher PSNR of the recovered fingerprint image and lower bit error rate in the case of low bit rate. The proposed method has better visual quality and robustness.Key words: adaptive quantizat channel- detection 包含各类专业文献、行业资料、应用写作文书、幼儿教育、小学教育、各类资格考试、外语学习资料、高等教育、专业论文、准正交空时编码的MMSE检测25等内容。
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MMSE-SIC算法是什么，原理，具体实现方法，越详细越好。
MMSE我知道，但是MMSE-SIC算法就没听说过了。有急用，希望各位高手赐教！
提问者: &提问时间: 23:58:18 &
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