摘 要：本文首先对空时格型码编码器的结构作了说明，在此基础上给出了空时格型码编码器，接着推导出码字的生成矩阵和生成多项式[1]，为我们设计空时格型码字提供了理论依据。

关键词：空时格型码；空时编码；生成矩阵；生成多项式

文章来源：渭南师范学院校级特色学科建设项目：电气工程与秦东工业（14TSXK07）。

Space-Time Coding

（School Of Physics And Electrical Engineering， Weinan Normal University，Weinan 714000）

Abstract：The structure of Space-Time trellis encoder is illustrated first in this paper， and Space-Time trellis encoder is given based on the pattern， and then its matrix method and the polynomial method are deduced，so we get the theory of designing Space-Time trellis code.

Keyword：Space-Time trellis code； Space-time coding； matrix method； polynomial method

空时格型编码调制（STTCM）的概念是由Tarokh等提出的[2]，迄今为止已经有大量文献对它进行了广泛深入的讨论，它是通过将编码和调制相结合来获取更高的编码增益，能够在平坦衰落信道中不降低谱有效性前提下同时实现编码增益和全分集增益[3，4]。本文深入讨论空时格型码的编码技术，，为后续空时格型编码调制的研究提供基础的理论依据。

1 空时格型编码器的结构

空时格型码的编码方式是将二进制数据流映射为调制符号流，这种映射关系是由“网格图”描述的[5]。设系统的发射天线数为，输入的比特流为

式中是时刻的一组个信息比特，其结构如下

编码器将输入序列映射为一个调制信号序列

式中是时刻的一个“空时”符号

调制符号由根发射天线同时发送出去。

2 空时格型码编码器

空时格型码生成器如图1所示：

图1 STTC编码器流程图

它将个二进制输入序列馈入编码器中，编码器由个前馈移位寄存器组成。将第个输入序列（）送入第个移位寄存器，与相应的编码器系数相乘；将所有移位寄存器的乘法器的输出模相加，得到编码器的输出。移位寄存器单元和模加法器之间的关系可以由以下个乘法系数表示：

也可以将对应系数表示为。乘法器的系数是信号星座图中的元素，是第个移位寄存器的记忆长度。所以编码器在时刻对发射天线的输出信号为，其表达式为

若假设规定为调制，，则将比特流分为长度为的比特组，将它们分别前馈入个支路中；所以，在时刻编码器的输入序列为；对初始输入序列，需要给其后面加添个零，对于输入序列的末尾，我们也需要加添个零使移位寄存器状态归零。依照的块结构，对式（1）中的做重排，令

注意到是输入数据流，是与空时格型码编码器无关的，所以空时格型码编码器是由多项式生成的或是由矩阵生成的。

5总结

关于空时格型码编码器的机理总结出以下几点：

①利用空时格型码编码器得到的格型码字中每个码元序列是相互延迟的，因而使发送的信号实现了空间和时间分集。

②对于调制，如果，则空时格型编码能够实现的频谱利用率。

③空时格型码编码器的状态数及记忆长度等均与调制方式有关，空时格型码编码器的设计与发射天线的阵元数有关。

最后，总结出其原理为如图2所示的流程图。

图2 空时格型码的编码原理框图

参考文献

[1] 樊昌信，曹丽娜.通信原理[M]. 北京：国防工业出版社，2010.349-361.

[2]Vahid Tarokh， Member， IEEE， Nambi Seshadri， Senior Member， IEEE， and A. R. Calderbank， Fellow， IEEE，“Space–Time Codes for High Data Rate Wireless Communication： Performance Criterion and Code Construction”， IEEE Transactions on Information Theory， vol. 44， no. 2， Mar.1998.

[3] Arogyaswami Paulraj，Rohit Nabar，Dhananjay Gore. Introduction to Space-time Wireless Communications[J]，london：Cambridge University Press，2003.112-131.

[4] A.F.Naguid， A.R.Calderbank. Space-time coding and signal processing for high data rate wireless communications[J]. Chichester ：Wireless Communications and Mobile Computing， 2001， 1：13-34.

[5]王新梅，肖国镇.纠错码—原理与方法.西安电子科技大学出版社，2001.

[6] H Jafarkhani， “space-time coding： theory and practice”， Cambridge University Press，2005.