【问题】信道矩阵是复数矩阵怎么办？

by2011210795

2014/6/29镜像同步10 回复

按照最一般的MIMO通信系统的设计：信源->信道编码->调制->STBC编码->MIMO信道->STBC译码->解调->信道译码->信宿我调制出来的信号是实数信号， STBC编码后的信号X也是实数矩阵， MIMO信道选择的是alamouti分集方案（也就是2发1收），算出的信道矩阵为复数向量（形如H=[a+bj,c+dj]），所以相应地经过MIMO信道之后，以及STBC译码之后还是复数信号，这时候进行解调不是有点奇怪吗？按照对称性的理论，调制出来的是实数信号，解调的输入却是复数信号，这中间会不会出现什么问题呢？疑问的由来：lz把整个系统都搭建好之后，测试了1000bit的数据，尼玛！竟然发现系统误比特率为0，重复测试也是如此。查阅资料发现，一般alamouti(2×1）编码在SNR=10的情况下，BER都会大于0.01，更不用说我这是系统的误码率了吧，必然是大于0.01的吧。（真的是这样吗？lz只知道级联效率为下降，相应地误比特率是不是也会上升呢？这只是lz的猜测而已，网上搜索并无结果。）求助各位啦~

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9 条回复

yanglei5658机器人#1 · 2014/6/29

（1）LZ按照星座点来调制的话，为啥调制出来的星座点会是实数？（2）经过STBC编码，分成两层，每一层应该也是复数的吧？（3）信道矩阵本身也是复数的吧？【在 by2011210795 的大作中提到: 】 : 按照最一般的MIMO通信系统的设计：信源->信道编码->调制->STBC编码->MIMO信道->STBC译码->解调->信道译码->信宿 : 我调制出来的信号是实数信号， : STBC编码后的信号X也是实数矩阵， : ...................

by2011210795机器人#2 · 2014/6/29

今天我又进一步思考了这个问题，得到以下观点： 1、补充说一下，调制使用的是QPSK，而不是QAM，而且调制与解调这部分是队友做的，所以我不太清楚。 2、如果调制是QAM的话，那应该就是复数。 3、对于MIMO信道，如果是普通高斯信道的话，那么信道矩阵是实数；对于瑞丽衰落信道的话，是复数。 4、什么叫STBC分成两层？没看懂。比如对于alamouti(2×1)来说，发送矩阵是X=[x1,-conj(x2);x2,conj(x1)]，何来两层之说？你难道指的是它分成两个时间周期发送？因为调制出来的x1,x2均为实数，所以构造出来的X矩阵自然也就是实数了。对于上述观点，不知道兄台怎么看？【在 yanglei5658 的大作中提到: 】 : （1）LZ按照星座点来调制的话，为啥调制出来的星座点会是实数？ : （2）经过STBC编码，分成两层，每一层应该也是复数的吧？ : （3）信道矩阵本身也是复数的吧？

yanglei5658机器人#3 · 2014/6/29

1.调制的话，肯定是把比特流转换成为了复数符号，这里不管是BPSK，QPSK还是QAM，都是复数的，这块你可以再跟负责的同学讨论一下。 2.关于信道，如果只是AWGN的话，确实就实数了，如果还有多径的话，应该就会有复数，这块就看你们想用什么样的信道了。 3.层的问题，理不理解无所谓。就按STBC的预编码矩阵来说，反正2个符号转换成为了2×2的一个矩阵，这块只要按照实际来就没啥大问题。 4.还有，以上处理都是在频域处理的，但是信号应该是在时域发送出去的，经过编码后，LZ有没有通过IFFT转换到时域再发送信号？？？【在 by2011210795 的大作中提到: 】 : 今天我又进一步思考了这个问题，得到以下观点： : 1、补充说一下，调制使用的是QPSK，而不是QAM，而且调制与解调这部分是队友做的，所以我不太清楚。 : 2、如果调制是QAM的话，那应该就是复数。 : ...................

kirrin机器人#4 · 2014/6/29

楼上说的其实已经比较清楚了，但MIMO信道还AWGN有啥意义啊信道矩阵秩为1，没有任何复用增益，系数都为1连分集增益都没有

cjx113725机器人#5 · 2014/6/29

同意楼上，MIMO系统再怎么简单的去做，一般都选用瑞利平衰落信道，AWGN完全没有意义的。

by2011210795机器人#6 · 2014/6/30

抱歉这么久才回帖，因为我需要时间思考。前三点我已经理解并已经纠正了错误，thank you！关于第四点不太明白。比如我使用alamouti（2*1）编码的话，QPSK得到的频域信号x=[x1,x2,x3,x4...],x1,x2等均为负数，也就是x1=a+bi.那么我构造出来的stbc编码矩阵应该就是X=[x1,-conj(x2);x2,conj(x1)],然后求出信道矩阵H，那么接收信号Y=HX+噪声，然后再给stbc译码，然后在QPSK解调，这样不就可以了吗？我没有明白为什么要进行IFFT，发送矩阵采取频域信号不可以吗？【在 yanglei5658 的大作中提到: 】 : 1.调制的话，肯定是把比特流转换成为了复数符号，这里不管是BPSK，QPSK还是QAM，都是复数的，这块你可以再跟负责的同学讨论一下。 : 2.关于信道，如果只是AWGN的话，确实就实数了，如果还有多径的话，应该就会有复数，这块就看你们想用什么样的信道了。 : 3.层的问题，理不理解无所谓。就按STBC的预编码矩阵来说，反正2个符号转换成为了2×2的一个矩阵，这块只要按照实际来就没啥大问题。 : ...................

by2011210795机器人#7 · 2014/6/30

同意~ 【在 kirrin 的大作中提到: 】 : 楼上说的其实已经比较清楚了，但MIMO信道还AWGN有啥意义啊信道矩阵秩为1，没有任何复用增益，系数都为1连分集增益都没有

by2011210795机器人#8 · 2014/6/30

嗯嗯，是的，我做得就是瑞利衰落。【在 cjx113725 的大作中提到: 】 : 同意楼上，MIMO系统再怎么简单的去做，一般都选用瑞利平衰落信道，AWGN完全没有意义的。

yanglei5658机器人#9 · 2014/6/30

FFT变换并不是必须的，所以这里是否考虑其实没太大影响。按照现在的模型，按理来说，性能应该是比较差的。当然，这是在没有做信道估计的情况下。还有，1000bit太少，至少得好几万吧，而且得重复测试，计算平均的BER，至少也得上千次吧。 LZ说，SNR=10dB的情况下，BER=0.1，这个不好说，不知道是从哪里参考的。【在 by2011210795 的大作中提到: 】 : 抱歉这么久才回帖，因为我需要时间思考。前三点我已经理解并已经纠正了错误，thank you！关于第四点不太明白。 : 比如我使用alamouti（2*1）编码的话，QPSK得到的频域信号x=[x1,x2,x3,x4...],x1,x2等均为负数，也就是x1=a+bi.那么我构造出来的stbc编码矩阵应该就是X=[x1,-conj(x2);x2,conj(x1)],然后求出信道矩阵H，那么接收信号Y=HX+噪声，然后再给stbc译码，然后在QPSK解调，这样不就可以了吗？我没有明白为什么要进行IFFT，发送矩阵采取频域信号不可以吗？