发射分集 Space Time Block Coding (STBC)
对于两发一收的发射分集系统:
(录制的视频在:https://www.bilibili.com/video/BV1uY4y1N7ZV/)
第一时刻: 天线1: 天线2:
第二时刻: 天线1: 天线2:

那么
那么:
因此:
同理:
因此:
两个方程两个未知数,是有可能确定唯一解的。我们再把这两个方程重新审视一下,把第二个方程两边同时取共轭后得到:
矩阵形式:
我们来看一下系数矩阵的行列式:
只要两个系数不同时为 0 ,则行列式的值就不为 0 ,则矩阵就可逆,因此,方程有唯一解。
我们再把系数矩阵,写成两个列向量,令
以及
我们可以看到,接收到的信号,若不看噪声的干扰的话,接收到的向量是这两个信道系数列向量的线性组合,而这两个列向量是正交的,这个性质太好了,我们可以用线性空间的思想来再理解一下。
我们先证明一下其正交性,证明其内积等于 0 即可。复数向量的内积为:
如果我们再把这两个向量,做归一化处理,则 和
就是接收到的向量在这两个基向量上分解后的坐标。
那么,接收到的向量,可以不相互干扰地分解出这两个坐标:
则两边同时乘以
有:
同理,若则两边同时乘以
有:
多优美的结果呀!
我们再来分析一下接收到的信号的信噪比情况,因为接收到的信号的信噪比,直接影响误码率。因为两个发送的符号,在公式上是完全雷同的,分析一个即可。我们用向量的形式来分析。
若对下式把 的系数变为1,则就是我们对
的估计值
:
得到:
则噪声功率为:
(对这个公式有修正:https://www.bilibili.com/read/cv27585598)
则接收信号的信噪比为:
其中 P 为发射的有用的信号的功率, 为噪声功率。
这个与 MRRC 是一样的。
matlab 代码一(自己写的,没有考虑效率,但是稍微直观一点)
matlab 代码二(来自 www.dsplog.com)
这个代码还含有 MRRC( 接收分集的,用来做对比,后续我会出一个专门文章分析 MRRC vs Alamouti )