【单载波调制方案】正交时序多路复用调制：分析和低复杂度接收机设计（Matlab代码实现）

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目录

????1 概述

????2 运行结果

????3 参考文献

????4 Matlab代码、数据、文献下载

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????1 概述

摘要：本文提出了正交时序多路复用（OTSM），这是一种新颖的单载波调制方案，它将信息符号放置在延迟-序列域中，然后经过一系列的时分复用（TDM）和Walsh-Hadamard序列复用。由于Walsh Hadamard变换（WHT），调制和解调不需要复杂域乘法。对于所提出的OTSM，我们首先推导了延迟-序列域中的输入-输出关系，并提出了一种利用零填充的低复杂度检测方法。通过仿真，我们证明了OTSM相对于正交频分复用（OFDM）具有更高的性能增益，并且与正交时频空间（OTFS）具有类似的性能，但由于WHT而具有更低的复杂度。然后，我们提出了一种低复杂度的时域信道估计方法。最后，我们展示了如何在编码系统中包含外部误差控制码和Turbo译码器来提高编码系统的误码性能。

正交频分复用（OFDM）是4G和5G移动系统中部署的物理层调制方案，其中无线信道通常由于移动性而表现出时变多径衰落。已知当多普勒效应有限时，OFDM在这样的信道上可以实现接近容量的性能，但在高移动性环境中会遭受严重的性能下降。因此，需要新的调制技术，能够在慢速和快速时变信道中都具有稳健性。

最近，正交时频空间（OTFS）调制在文献[4]中被提出，显示出在高移动性环境中相比OFDM具有明显优势。OTFS将信息符号放置在延迟-多普勒（DD）域中，以捕捉模拟移动终端和反射器在高移动场景中的信道几何特性。利用这种表示，OTFS调制器在整个时频域上通过2D正交基函数（沿多普勒的IFFT和沿延迟的FFT）对每个信息符号进行复用，这些基函数跨越整个传输一个帧所需的时频域。这组基本函数被设计来对抗时变多径信道的动态性。此外，文献[5]表明，任何在时频域上使用常模基函数的2-D正交变换（预编码）都能使接收机利用最大的时频分集。由于傅里叶基函数是常模的，OTFS保证信息符号经历相同的信噪比（SNR）。

???? 2 运行结果

部分代码：

%%         DISP error performance details
clc
disp('####################################################################')
fprintf('OTSM-(N,M,QAM size)');disp([N,M,M_mod]);
display(current_frame_number,'Number of frames');
display(SNR_dB,'SNR (dB)');
display(avg_ber_MFGS,'Average BER - Matched Filtered Gauss Seidel');
display(avg_ber_1tap,'Average BER - single tap equalizer');
display(avg_ber_LMMSE,'Average BER - LMMSE equalizer');
display(avg_no_of_iterations_MFGS,'Average number of iterations for the MFGS detector');
disp('####################################################################')

end

end
figure(1)
semilogy(SNR_dB,avg_ber_MFGS,'-o','LineWidth',2,'MarkerSize',8)
hold on
semilogy(SNR_dB,avg_ber_1tap,'-x','LineWidth',2,'MarkerSize',8)
hold on
semilogy(SNR_dB,avg_ber_LMMSE,'-s','LineWidth',2,'MarkerSize',8)
legend('MFGS','single tap','LMMSE')

????3 参考文献

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???? 4 Matlab代码、数据、文献下载