准正交时空编码等效MIMO信道的完整特征描述

最近提出了一种准正交时空块编码（QSTBC），能够为四发射一接收的MIMO无线通信系统实现显著比例的 outage 互信息。我们将这些结果推广到 $n_T=2^n$ 发射和任意数量接收天线 $n_R$ 的情况。进一步，我们完全描述了一般情况下的等效信道结构，表明对于所有 $n_T=2^n$ 和 $n_R$，等效信道的特征向量是固定的且独立于信道实现。此外，等效信道的特征值是独立同分布的随机变量，每个特征值服从自由度为 $4n_R$ 的非中心卡方分布。基于对QSTBC结构的这些重要洞见，我们推导出QSTBC实现 outage 概率比例的解析下界，表明该下界在低信噪比（SNR）值以及接收天线数量增加时都紧密。我们还给出上界，表明该上界在高SNR值时紧密，并给出四个发射天线情况的解析表达式。最后，利用QSTBC的特殊结构，我们提出一种新传输策略，通过解耦不同天线的信号，以线性ML检测器分别检测符号——这是正交时空块编码（OSTBC）迄今为止唯一已知的优势。