Signal Space Diversity Techniques with Fast Decoding Based on MDS Codes

Abstract

Abstract-In wireless communication systems, signal space diversity techniques are usually adopted to combat channel fading by exploiting time diversity, frequency diversity, spatial diversity or a combination of them. Most existing schemes to achieve signal space diversity are based on linear constellation spreading. In this paper, we propose a novel nonlinear signal space diversity technique based on maximum distance separable (MDS) codes. The new technique provides a design flexibility for almost any number of diversity channels and desired diversity orders. We also propose a simple and suboptimal diversity channel selection (DCS) decoding for our new scheme. DCS decoding can greatly reduce the decoding complexity at a cost of marginal performance loss relative to the optimal detection while keeping the diversity order. Simulation results show that with the same throughput but a lower decoding and implementation complexity, our scheme can have superior performance than the optimal linear spreading schemes over either independent fading or additive white Gaussian noise (AWGN) channels.

Detecção de Baixa Complexidade para Constelações Multidimensionais com Diversidade Completa Baseadas na Abordagem Combinatorial

“…1 para uma constelação tridimensional de N = 8 pontos, em que o tamanho da lista é L = 3. As três listas básicas são: L 1 = {x (1) , x (2) , x (3) }, L 2 = {x (1) , x (3) , x (5) } and L 3 = {x (7) , x (2) , x (6) }.…”

“…x 2 (8) x 3 Fig. 1, temos K 0 = {x (4) , x (8) }, K 1 = {x (5) , x (6) , x (7) }, K 2 = {x (1) , x (2) , x (3) } e K 3 = ∅.…”

“…Note que, a medida que N aumenta, a redução de complexidade do algoritmo LD torna-se mais significativa. x (1) x (2) x (3) x (4) x (5) x (6) x (7) x (8) u (1) u (2) u (3) u (4) u (5) u (6) u (7) u (8) u (2) u (4) u (4) u (8) u (6) u (3) u (8) u (7) u (1) u (2) u (3) u (6) u (1) u (5) u (7) u (5) 0…”

“…Além disso, devido ao ordenamento das coordenadas na primeira dimensão, alguns pontos, como o ponto x (1) , podem ser eliminados sem qualquer necessidade de cálculo de distância. Nesse exemplo, S = {x (3) , x (4) , x (5) , x (7) , x (8) }.…”

“…Em [7], os autores propuseram um método diferente de explorar SSD denominado modulação conjunta, baseado nos códigos de distância máxima separável (MDS). E para superar a restrição de complexidade do ML, os autores também propuseram uma decodificação sub-ótima de seleção de canais de diversidade (DCS).…”