（系统分析与集成专业论文）无线通信中的空时分组码性能研究.pdf

南京信息工程大学硕士学位论文 摘要 多输入多输出( m 订o ) 是一种在无线链路的收发端都采用多天线的技术，它能有效 的克服环境的不良影响，在相同的传输条件下能提供比常规天线系统更好的信号传输质量， 相应的也就能够有效的提高系统的容量。空时编码( s t c ) 是一种基于m i m o 的编码技术， 它不仅可以实现频谱的高效率传输，而且有很强的抗多径衰落能力，从而能够有效的提高 通信系统的质量。当前，s t c 主要分为分层空时码( b l a s t ) 、空时网格码( s t t c ) 和空时 分组码( s t b c ) 三种。其中，空时分组码以其结构简单、译码复杂度低和性能良好成为当前 空时编码中研究最为广泛和深入的编码技术。 本文首先简要介绍了空时分组编码技术产生的背景、历史与发展现状，分析了无线通 信信道模型，并在此基础上研究、比较了各种典型的空时编码设计，重点对空时分组编码 技术进行了分析，接下来主要对窄带无线系统和宽带无线系统中的空时分组编码进行性能 分析，最后进行总结。文中基于等价的单输入单输出( s i s o ) 无线通信系统下的正交空时 分组编码( 0 s t b c ) 信道模型，分别推导出了m 元相移键控( m p s k ) 调制下平坦非相 关瑞利衰落信道和相关瑞利衰落信道下o s t b c 精确的符号误码率( s e r ) 和误比特率 ( b e r ) ，并且研究了天线相关性对o s t b c 的影响。文中还提出了使用正交频分复用( o f d m ) 技术减少码间干扰( i s i ) 来改善频率选择性衰落信道下s t b c 性能的合理方案，在 i e e e 8 0 2 1 l a 无线标准下对s t b c 与o f d m 技术相结合后的s t b c o f d m 系统进行了理论 分析。研究表明天线数的增加可以得到更大的分集增益，但在接受天线数量一定的情况下， 当发送天线数量增加到一定程度后，再增加发送天线数量就不能带来明显的分集改善了，并 且随着天线相关系数的增加，编码性能不断降低；s t b c 与o f d m 技术的结合优于垂直的贝 尔实验室分层空时方案( l a s t ) 与o f d m 技术的结合：f f t 点数与子载波数对系统性 能有一定的影响；随机交织器有助于显著改善多径衰落信道下系统性能并能在各种信道上 达到合理的鲁棒性。 关键字：多输入多输出、空时分组编码、正交频分复用、分集、i e e e 8 0 2 1 1 a 南京信息工程大学硕士学位论文 a b s 仃a c t m i m oi sat e c h n o l o g yt h a tc a n u s em u l t i a n t e n n ai nt h ee n dt r a n s c e i v e r s ，a n de f f e c t i v e l y o v e r c o m et h ea d v e r s ee n v i r o n m e n t a li m p a c t s ，i nt h es a m et r a n s m i s s i o nc o n d i t i o n st h a tp r o v i d e b e t t e rs i g n a lt r a n s m i s s i o nq u a l i t yt h a nc o n v e n t i o n a la n t e n n as y s t e m ，a l s ot h ec o r r e s p o n d i n gc a n e f f e c t i v e l yi m p r o v et h ec a p a c i t yo ft h es y s t e m s t ci sb a s e do nm n 订o ，i tc a l lp r o v i d et h eh i g h f r e q u e n te f f i c i e n c ya n dh a ss t r o n ga b i l i t yt oe x t e r m i n a t et h em u l t i - p a t h sf a d i n g ，s oi tc a ni m p r o v e t h eq u a l i t yo fc o m m u n i c a t i o ns y s t e m a tp r e s e n t ，s t ci sd i v i d e di n t ob l a s t 、s t f ca n ds t b c s t b cb e c o m e st h ew i d e s tr e s e a r c h e da n di m p l i e dc o d i n gs c h e m ei ns t c ，b e c a u s ei th a st h e a d v a n t a g eo ft h es i m p l ec o n s t r u c t i o n ，l o wd e c o d i n gc o m p l e x i t ya n dg o o dp e r f o r m a n c e t h i sa r t i c l eb r i e f l yi n t r o d u c e st h eb a c k g r o u n d 、h i s t o r ya n dd e v e l o p m e n to fs t b c a n a l y z e t h ec h a n n e lm o d e lo ft h ew i r e l e s sc o m m u n i c a t i o n ，a n ds t u d yv a r i o u st y p i c a ls t b cd e s i g nb a s e d 0 1 it h i s ，t h e na n a l y z et h ep e r f o r m a n c eo fs t b co nn a r r o w b a n da n db r o a d b a n dw i r e l e s s c o m m u n i c a t i o ns y s t e m s i nt h i sa r t i c l eu s i n gt h ee q u i v a l e n ts i s om o d e l ，w ed e r i v et h ee x a c t s e ra n db e ro fo s t b cw i t hm u l t i p l em o d u l a t i o n so v e rf l a tu n c o r r e l a t e da n dc o r r e l a t e d r a y l e i g hf a d i n gc h a n n e l s ，a n dw ep r o v i d et h ei m p a c to fa n t e n n ac o r r e l a t i o no nt h ep e r f o r m a n c e o fo s t b c n i sa r t i c l ea l s op r e s e n t sar e a s o n a b l ep r o g r a mt h a tu s eo f d mt e c h n o l o g yt or e d u c e i s it oi m p r o v et h ep e r f o r m a n c eo fs t cu n d e rf r e q u e n c ys e l e c t i v ef a d i n gc h a n n e l a n a l y z et h e s t b c - o f d ms y s t e mu n d e rt h ec o m b i n a t i o ns t b ca n do f d mt e c h n o l o g yb a s e di e e e 8 0 2 11 a w i r e l e s ss t a n d a r d s t h er e s u l t ss h o w e dt h a tt h es e rd e c r e a s e sw h i l et h en u m b e ro ft r a n s m i to r r e c e i v e ra n t e n n a si n c r e a s e s w h e nt h en u m b e ro fr e c e i v i n ga n t e n n a si s 壬i x e d t h ep e r f o r m a n c eo f o s t b ci si m p r o v e d 丽t ht h ei n c r e a s i n gn u m b e ro ft r a n s m i t t i n ga n t e n n a s a n dt h em o r et h e n u m b e ro ft r a n s m i t t i n gk t l t e l l n a s ，t h el e s st h ei m p r o v e m e n t , a n dw i t ht h ei n c r e a s eo ft h e c o r r e l a t i o nc o e f f i c i e n t ，t h ep e r f o r m a n c eo f c o d i n gi sd e c r e a s i n g ；1 1 l ec o m b i n a t i o no fs t b cw i t h o f d mt e c h n o l o g yi ss u p e r i o rt ot h ec o m b i n a t i o no fv b l a s ta n do f d mt e c h n o l o g y ；f f r p o i n t sa n d t h en u m b e ro fs u b c a r r i e r so ft h es y s t e mh a sac e r t a i ni m p a c to np e r f o r m a n c e ；r a n d o m i n t e r l e a v e rc o n t r i b u t es i g n i f i c a n t l yt oi m p r o v et h ep e r f o r m a n c eo fs y s t e mu n d e rm u l t i p a t hf a d i n g c h a n n e la n dg e tar e a s o n a b l er o b u s t n e s su n d e rav a r i e t yo fc h a n n e l s k e yw o r d s ：m u l t i p l ei n p u tm u l 却l eo u t p u t , s p a c e - t i m eb l o c kc o d i n g ，o r t h o g o n a lf r e q u e n c y d i v i s i o nm u l t i p l e x i n g ，d i v e r s i t y , i e e e 8 0 2 1la n 学位论文独创性声明 本人郑重声明： 1 、坚持以。求实、创新一的科学精神从事研究工作。 2 、本论文是我个人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果。 3 、本论文中除引文外，所有实验、数据和有关材料均是真实的。 4 、本论文中除引文和致谢的内容外，不包含其他人或其它机构已经发 表或撰写过的研究成果。 5 、其他同志对本研究所做的贡献均已在论文中作了声明并表示了谢意。 布一 作者签名：釜么 日期：型! ：垒 学位论文使用授权声明 本人完全了解南京信息工程大学有关保留、使用学位论文的规定，学校 有权保留学位论文并向国家主管部门或其指定机构送交论文的电子版和纸 质版；有权将学位论文用于非赢利目的的少量复制并允许论文进入学校图书 馆被查阅：有权将学位论文的内容编入有关数据库进行检索；有权将学位论 文的标题和摘要汇编出版。保密的学位论文在解密后适用本规定。 太一 作者签名：釜么 日期：碰：墨! 生 关于学位论文使用授权的说明 本人完全了解南京信息工程大学有关保留、使用学位论文的规定，即： 学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论 文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。 ( 保密的论文在解密后应遵循此规定) 作者签名： 日期： 导师签名： 南京信息工程大学硕士学位论文 1 1 研究背景及其意义 第一章绪论 2 l 世纪，全球进入了信息时代，信息的产生和传递非常迅速，已影响了社会的各个方 面。随着经济的增长、社会的发展和人们物质生活及精神生活水平的提高，人们对通信提 出了更新、更高的要求。由于因特网和多媒体应用在下一代无线通信中的集成，宽带高速 数据通信服务的需求也不断增长，而可利用的无线频谱是有限的，只有使通信频谱的利用 率得到显著提高，才能满足通信容量的需求。为解决这个难题，自然而然地想到的一个简 单的办法是采用高阶调制，以便提高带宽利用率。但是该方法的缺点之一是可靠性的不足， 即对于同样的发射功率，高阶调制的性能比低阶调制的差。事实上，即使对于小的信号星 座图，即低阶调制( 如二进制调制) ，在无线链路上非编码通信的可靠性也是非常差的。 在无线信道上实现可靠通信的唯一最有效的技术是分集，即尽量给接收机提供发送信 号是多个独立衰落复制，以期至少有一个复制将被正确接收。分集可以采用不同的方法来 实现，例如频率分集、时间分集、天线分集和调制分集等。在实际的无线通信场合中会经 常碰到采用分集的例子，例如，移动通信中大多数的手机具有极化分集功能。 信道编码也可能用于提供一种时间分集，以对抗无线信道的失真。实际的信道编码例 子包括卷积和分组码、网格编码调制、多级编码、比特交织编码调制以及最近发现的逼近 容量极限的编码方式，比如t u r b o 码、低密度奇偶校验码和编码调制等。在无线通信中， 信道编码通常结合交织一起使用，以便有效地实现时间分集。 作为另外一种方法，发射和或接收天线分集，也称为空间分集，代表了对抗衰落有害 影响的一种强有力的途径。具有多个天线的系统也称为多输入多输出系统。m i m o 系统的 一个主要优点是信道容量的本质提高，从而直接转化为高的数据吞吐量，另外一个好处是 显著地提高了数据传输的可靠性，即低误码率。这样好处的获得，是不需要以增加可用带 宽或者提高发射功率为代价的。 结合不同的分集技术可以进一步提升系统在无线环境中的性能。例如，可以将通过发 射和接收天线实现的空间分集与信道编码结合起来，把这种方式叫做空时编码，把这种系 统叫做编码的m i m o 系统。在过去约十年里的研究已经证明，编码与空间分集的结合开创 了无线通信的新纪元，它可以提供在实现可靠高速率无线通信链路中面临挑战的有效解决 方法。所以，m i m o 系统中的编码是m i m o 系统实现可靠性和所希望达到的传输速率基础。 在m i m o 通信链路的两端有许多可利用多个天线的方式，比如，为了实现最好传输可 靠性，应当采用多个发射天线，从而实现发射分集。在这种方式下获得的传输速率通常与 单输入单输出系统的传输速率相当，即m i m o 信道中所有的自由度均用于提高传输可靠 性而不是传输速率。另外一种方式是用发射天线来最大化传输速率。此时，不同的发射天 线发送独立的信号，即不同的发射天线发送的信号之间是不相关的。虽然该方法提高了传 南京信息工程大学硕士学位论文 输速率，但是其可靠性较差。上述两种方式的结合也是有可能的，即可以用传输速率换可 靠性，反之亦然。获得最佳空间分集的编码方式的例子是空时网格码 4 1 1 和空时分组码 1 2 - 1 4 ，而贝尔实验室的分层空时编码 卜3 使得传输速率最大化。因此，建立在m i m o 应用之上的空时编码就已经成为了近来的研究热点，其中，空时分组码以其结构简单、译 码复杂度低和性能良好成为当前空时编码中研究最为广泛和深入的编码技术。 1 2 研究现状 空时编码技术是第3 代移动通信抗衰落技术的最新发展动态，是无线通信一种新的编 码和信号处理技术。目前，这种技术已用于很多方面：将t r e l l i s 空时码用于o f d m 系统； 多径c d m a 信道的线性空时多用户检测将多接收天线的空时处理技术与多用户检测技术 结合起来，采用具有最小均方输出的空时检测器，在抑制多址干扰方面比以往最优空时 多用户检测器的复杂性要低，而且比传统单用户r a k e 接收机的容量有显著提高：频率选 择性衰落信道的空时m i m o 天线系统将自适应天线用于基站和移动台，以提高频率选择性 信道系统每一个分组的信干比和信噪比；m i m o 蜂窝系统具有干扰限制，在发射端采用多 发射信号，每个信号都分别使用自适应调制，在接收端采用自适应阵列处理，而且每个小 区采用频率复用，三种技术的联合使蜂窝系统的频谱利用率大为提高。多天线的空时编码 技术已成为第4 代移动通信标准框架讨论中不可缺少的一部分。 目前空时编码有分层空时编码，空时网格编码和空时分组编码三种最基本的类型，其 中基于发射分集的的空时分组编码的研究现状如下： 美国的c a d e n c e 公司的研究人员t a r o k h 在a l a m o u t i 的研究基础上，提出了一种基于正 交设计的空时码一空时分组码 1 2 - 1 3 在此基础上j a f a r k h a n i 又提出了准正交空时分组码 1 4 空时分组码有效地克服了译码复杂的缺点，接收端的最大似然( m l ) 译码算法非常简 单，无论增加发射天线数还是增加传输速率都不会对其译码复杂度造成大的影响 目前，对空时分组码的研究很多，其中包括对空时分组编码译码算法的研究，对空时 分组码在不同衰落信道下的性能研究以及为了保证数据能以全速率传输从准正交设计的角 度对空时分组码的研究。研究表明空时分组码编码相对比较简单，误码率性能和容量也有 大幅的提升，是一种适于高速无线通信的优选方案。 1 3 本文的主要工作和结构安排 本文在无线通信系统的多径衰落信道下，研究、比较了各种典型的空时编码设计，主 要对窄带无线系统和宽带无线系统的空时分组编码方案进行性能分析。本文结构如下： 第1 章绪论，介绍了空时分组编码的研究背景及意义、该技术的研究现状以及本论文 的研究思路及主要工作。 第2 章对无线通信信道模型进行简单介绍，对频率选择性衰落信道和频率非选择性衰 2 南京信息工程大学硕士学位论文 落信道进行分析，为后面对空时分组编码方案的性能分析做好铺垫。 第3 章介绍了三种典型的空时编码，分别分析了分层空时码、空时网格码、空时分组 码的基本原理、编译码方法。对这三种典型的空时编码性能进行了比较。 第4 章主要对窄带无线系统中的空时分组编码进行性能分析，基于等价的s i s o 无线 通信系统下的o s t b c 信道模型，分别推导出了m 元相移键控( m p s k ) 调制下平坦非相 关瑞利衰落信道和相关瑞利衰落信道下o s t b c 精确的符号误码率( s e r ) 和误比特率( b e r ) ， 并且研究了天线相关性对o s t b c 的影响，给出了仿真结果。 第5 章主要对宽带无线系统中的空时分组编码进行性能分析，提出了使用正交频分复 用( o f d m ) 技术减少码间干扰( i s i ) 来改善频率选择性衰落信道下空时分组编码( s t b c ) 性能的合理方案，在i e e e 8 0 2 1 l a 无线标准下对s t b c 与o f d m 技术相结合后的 s t b c o f d m 系统进行了理论分析，并给出了仿真结果。 第6 章在总结全文的基础上，提出尚待解决的问题及以后的研究方向。 3 南京信息工程大学硕士学位论文 第二章无线通信信道模型 现代无线网络和通信技术发展的成功归因于在无线和移动通信信道上的研究突破。现 在，已经进入了传输数据速率的数量级达到g b i t s 的b 3 g 无线通信时代，但是仍然要面对 信道条件不可预知性带来的挑战，这种不可预知性是由高速传输速率结合移动性导致的。 多径传播的存在使人们在b 3 g 无线系统设计中面临的问题更加复杂。 2 1 多径传播 在蜂窝移动无线环境中，周围的物体( 如房屋、建筑和树木) 对无线电波会起到反射 的作用。这些障碍物会产生幅度衰减和相位延迟的反射波。如果发射一个调制信号，那么 该发射信号的多个反射波就会从不同方向经过不同传播延迟到达接收天线。这些发射信号 经空中各处的接收机天线接收后，根据随机相位的不同，对接收信号会起到加强或减弱的 作用。这些多径分量的和就形成了一个空间变化的磁场。因此，移动单元在这个多径场中 移动时就可能接收到幅度和相位剧烈变化的信号。由于周围物体在无线信道中移动，因此 当移动单元静止不动时接收信号的幅度也可能发生变化。这种由于信道的时变多径特性引 起的接收信号幅度上的波动称为信号衰落，图2 1 给出了多径传播的示意图。 散射体 v 厂 i _ j 基站天线 2 2 多普勒频移 图2 - 1 多径传播模型 移动台天线 由于发信机和收信机之间的相对运动，每个多径波的频率都会发生一定的偏移。这种 4 y l i 由 南京信息工程大学硕士学位论文 由相对运动引起的接收信号的频翠偏移叫多普勒频移。频率偏移量与移动单元的运动速度 成正比。假定只发射一个频率为z 的单音信号，接收信号也只由一个和运动方向成夹角口 的波组成。则接收信号的多普勒频移( 用厶表示) 可以由下式得t t l 五：堕c o s o ( 2 1 ) c 式中，是车辆移动的速度；c 是光的传播速度。多径传播时延环境中的多普勒频移展宽 了多径信号的带宽，变化范围是z 以一，；g q u 石一是最大多普勒频移，由下式给出： 乃一= 堕 ( 2 2 ) o 最大多普勒频移也称作最大衰落速率。因此，单频发射信号由于多普勒频移会引起接收信 号的频谱宽度为零。这种现象称为信道的频率色散。 2 3 衰落信道的统计模型 由于信号传播在蜂窝移动通信环境中涉及的因素较多，因此使用统计技术来描述信号 的变化比较方便。 对于窄带系统，发射信号占据的带宽通常比信道的相干带宽( 信道衰落过程中相关的 频率范围) 要小。也就是说，发射信号的所有频谱成份在相干带宽范围内具有相同的衰减。 这种衰落称为“频率非选择性衰落”或“频率平衰落”。反过来，如果发射信号的带宽比信 道相干带宽大，那么频率间隔大于相干带宽的发射信号的频谱成分是独立衰落的。由于各 种频谱成分之间的关系与发射信号不同，因此接收信号的频谱会有失真。对于宽带系统， 发射信号通常会发生“频率选择性衰落”。 2 3 1 平坦衰落 ( 1 ) 瑞利衰落 对恒幅单频信号的发射情况进行分析。在典型的陆地移动无线信道中，假设直射波被 阻断，并且移动单元只能接收到反射波。根据中心极限定理，当反射波的数量比较大时， 接收信号的两个正交分量是均值为零、方差为仃；的互不相关的高斯随机过程。因此，任意 时刻的接收信号包络服从瑞利概率分布，相位服从一万万的均匀分布。瑞利分布的概率密 度函数为 p ( 口) = 三p 一么砖 口o 口 o ( 2 3 ) 5 南京信息工程大学硕士学位论文 瑞利分布随机变量的均值( 用聊。表示) 和方差( 用力表示) 可以表示为 m 。= 、夸吒_ 1 2 5 3 3 0 - s m 。2 i 吒_ 1 z 2 l 2 一号j - 0 4 2 9 2 0 ； ( 2 4 ) 对式中的概率密度函数进行归一化，即使平均信号功率( e l 口2i ) 为单位值，则归一 p = 片2 兰笔 ， 则均值和方差为 m a = 0 8 8 6 2 吒2 = 0 2 4 1 6 ( 2 6 ) 在最大多普勒频移为厶脚。的衰落信道中，接收信号会经历频率扩展，并且带宽会限定 在丘五。范围内。假设存在接收水平到达波的全向天线和大量反射波，并且接收功率在 入射角上均匀分布，则衰落幅度的功率谱密度l p ( 厂) i 可以表示为 、阢州_ 审粥矧 ， 式中，f 是频率；正一是最大衰落速率。乃一乃的值是最大衰落速率对符号速度的归一 化值，它是信道记忆的一种测度。对有限记忆的相干信道而言，该参数的变化范围是 0 石雠乏 o ，三m 辄万= e ( o n r r ) 4 3 性能研究 本章节首先对o s t b c 的符号差错性能进行了分析，通过公式说明发送天线数量存在 “地板效应”。然后在相关和非相关瑞利衰落信道下分别推导出了m - p s k 调制下的o s t b c 精确的s e r 和b e r 公式，对o s t b c 的性能进行了更进一步的研究。 采用最小距离球界，可得到a w g n 信道条件下瞬时符号差错率界 2 3 p 。网( b ) o x p 一老l ( 4 1 0 ) 其中：d r 为接收星座最小距离。 假定使用的信号星座满足：e r = ；，那么对于一给定星座i i 为常数，繇为接收信号 的平均功率，有r 舰= ，由此得到瞬时符号差错概率 p 。姗( ) e 印 一瓦缶1 1 1 1 缶n , rh ，1 2 栉r e “o 4 ，) 由序列哆，的独立性假设，通过简单的积分运算可得到瑞利衰落条件下平均符号差错 r r 椰) - d 咖鸭“阿一) 引h 一卜l ( 1 习j ( 4 由上式可以看出，在发送k 个信源符号的总能量限定为k 毛时，发送天线数和接收天 线数的增加都可以使符号差错率性能提高。但当接收天线数确定为n r 时，若发送天线数 n r o o ，存在极限 只( e ) e x p ( a ：e o n 一2 1 z n o ) 4 13 正交空时分组码的差错率可通过，的p d f 下的平均条件差错率p ( ey ) 得出，如 南京信息工程大学硕士学位论文 p ( e ) - - j o p ( er ) p ，( y h ( 4 1 4 ) m - p s k 信号的条件s e r 通过文献 8 可以表示为 见( ey ) = 丢( m - i ) # l me x p ( - y s g i n m ：p 护s k 、厂i p ( 4 1 5 ) 则说明可以很容易的推导出在非相关瑞利衰落信道下0 s t b c 在m - p s k 调制下的平均s e r 为 2 4 见( e ) = r 只( ey p ，( y ) d ，= 方( g 一) ( 厂+ g ) ( 4 1 6 ) m - p s k 信号的条件b e r 可以表示为 以( eir ) = l gw k p 女( elr ) ( 4 1 7 ) 其中形是符号k 汉明权数。并且 p 舡：去广肛) o x , i 节s i n 2 e ( 2 s k i l l - ：1 口) z m j 以 一去广州m e 砷卜s i n ： ( 2 s k m + ：i 臼) z m j 删m 将( 4 1 8 ) 代入( 4 1 7 ) ，再将( 4 1 7 ) 代入( 4 1 4 ) ，可以得到平均b e r 的表达式为 p 。( e ) = r p 。( e1 7 ) b ( yd r = i im 缶- i 哌n ( 4 1 9 ) 在相关瑞利衰落信道下，根据上面的分析相当复杂，这里仅推导出m - p s k 调制下的 精确s e r 为 7 ( 1 + s 五) 7 b 觜嘲陆1 川；砥1 ) + 年、 1 - g m p s k 谁曩1 嘲j 3 ；丽1 - - g m p s k 卜 阻2 。， 2 7 啊 砖芦 ，：e l l 、， e ，jl 以 南京信息工程大学硕士学位论文 4 4 仿真结果及分析 为验证s e r 和b e r 公式的正确性、接收相关性对分集增益及信噪比损失分析结论的 正确性，下面给出计算机仿真结果仿真过程中接收机了解正确的信道状态信息，仿真信道 为瑞利衰落信道，调制方式为8 - p s k e b n 0 定义为 墨：星+ 1 0 1 9 l ( 4 2 1 ) n 口n on t mc 4 4 1s e r 和b e r 正确性验证 各种不同的发射天线数和接收天线数条件下o s t b c 在瑞利衰落信道下的误比特率 ( b e r ) 和误符号率( s e r ) 分别如图4 - 1 和图4 2 所示。为了便于比较，图中还描述了未 编码8 - p s k 的性能。下面以图4 _ 1 为例来进行分析。 假定发射天线和接收天线都是非相关的，以g 2 、g 3 、g 4 为例，通过曲线比较分析可 以看出，在同一信噪比条件下，( 3 4 的误比特率性能最好，g 2 的误比特率性能最差，即正交空 时分组码的误比特率性能随着码速的增加而下降，这是由于随着传输速率的增加，在相同条 件下，传输质量必然会随之下降。 以g 2 、g 3 、( 3 4 、h 3 为例，比较发现，发射天线数和接收天线数的增加可以得到更 大的分集增益，但在接收天线数量一定的情况下，当发射天线数量增加到一定程度后，再增 加发射天线数量就不能带来明显的分集改善了。 以图4 - 2 为例得出的研究结果和图4 -