多重输入输出时空区块编码网路MIMO STBC Network Coding.PDF

MIMO STBC Network Coding 組別 :B03 組員 : 宋彥傑 研究動機 多輸入多輸出時空區塊編碼網路 多輸入多輸出(Multiple-Input Multiple-Output 多輸入多輸出網路編碼是利用網路編碼和正交 MIMO)技術近年來在無線通訊上已被廣泛使用。 頻率多工技術以實作一個雙向多跳躍傳遞網路系 將其與時空區域編碼 (Space Time Block Code, 統 (two-way multi-hop relay network system) 。當 STBC)結合以提升傳送分集增益 (transmit 中繼端為接收端時，利用多輸入多輸出的技術可 diversity gain)和接收分集增益 (receive diversity 以同時接收來自兩側傳送端個別不同的訊號。 gain) 。因為時空區域編碼本身架構簡單且低複雜 在第一時段時， 1號端和 3號端分別為傳送端 度的特性，利用多根傳送天線以及時空區域編碼 ，同時向2號端傳送訊號，此時 2號端用上述多 的技術，可以實現高頻譜益 (spectral efficiency)和 輸入多輸出的方法接收訊號；在第二時段時， 2 高可靠性 (reliability) 。 號端將在第一時段時所接收到的訊號混合之後廣 播出去， 1號端和 3號端接收到此混和訊號，再 硬體架構圖 利用 XOR的邏輯可得到所要的訊號。 圖一是本次實驗所使用的硬體設備共三台，依 序是傳送端、中繼端以及接收端。為求簡化，各 個端點均使用相同的時脈訊號 (clock signal) 。硬 體設備是由天線、射頻 (RF) 板 (1023.3MHz) 、場 域可程式化邏輯閘陣列 (FPGA) 、AD和 DA轉換 器所構成，中心頻率為 950MHz 。 實驗結果 在第一時段時， 1號端和 3號端分別同時傳送 東工大圖和方格圖。 2號端則是接收這些訊號。 在圖像上面的是 received constellation ，使用的是 BPSK調變技術，若兩點的範圍越小表示越好。 由上圖可知， 2號端的 received constellation 不佳 ，這是因為傳送端和接收端距離太近，雜訊太多 的緣故。 圖一、硬體架構圖 在第二時段時，接收端結合了兩個訊號然後廣 播出去。 1號端和 3號端接收這個混合訊號之後 時空區塊編碼 ，再藉由XOR的邏輯得到所要的訊號。從 時空區塊編碼是經由多支天線傳送多個訊號資 received constellation 來看，相對於第一時段的接 料來改善可靠性。它可以寫成矩陣的形式。每一 收端，第二時段的 2號端有較好的結果。 列代表傳送端的天線，每一行代表時間區段。此 專題採用兩支天線的最簡單的形式。