[STBC]

空时分组编码STBC(Space Time Block Coding):

//一个数据流通过多个天线发射发送,硬件编码器
STBC概念是从MIMO技术衍生出来的,目的是在多天线系统中提高数据传输的可靠性和传输距离。在rx(接收天线)和tx(发送天线)数对等时基本用不到STBC,但在单tx大于rx时,其他天线可以发送数据拷贝以增加数据可靠性和传输距离‌2。

综上所述,STBC技术通过多天线发送同一数据的多份拷贝,提高了无线信号的传输稳定性和可靠性,适用于需要高质量无线传输的环境。

HE空口

在这里插入图片描述

尾包重传

udp丢包重传会导致mcs降速
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不开stbc接收经常重传最后一包
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### STBC 的技术含义与背景 STBC(Space-Time Block Code,空时分组码)是一种用于无线通信中的多输入多输出(MIMO)技术,旨在通过在多个天线上发送数据的多个副本,以提高信号传输的可靠性和抗干扰能力。STBC 在时间和空间维度上对数据进行编码,使得接收端能够利用多个接收到的信号版本来恢复原始数据,从而提升链路的鲁棒性[^1]。 STBC 的核心思想是在多个发送天线上发送经过特定编码的数据流,这些数据流在接收端通过合并算法进行解码。例如,在一个具有两个发送天线和一个接收天线的系统中,STBC 的发送过程如下: - 第一次发送时,天线1发送 $ x_1 $,天线2发送 $ -x_2^* $; - 第二次发送时,天线1发送 $ x_2 $,天线2发送 $ -x_1^* $。 接收端在两次接收中分别获得信号 $ y_1 $ 和 $ y_2 $,并利用这些信号构造一个矩阵方程: $$ \begin{bmatrix} y_1 \\ y_2^* \end{bmatrix} = \begin{bmatrix} h_{11} & -h_{12} \\ -h_{12}^* & h_{11}^* \end{bmatrix} \begin{bmatrix} x_1 \\ x_2^* \end{bmatrix} + \begin{bmatrix} n_1 \\ n_2^* \end{bmatrix} $$ 接收端通过矩阵求逆(如零迫(Zero Forcing, ZF)方法)来恢复原始数据 $ x_1 $ 和 $ x_2 $。这种结构使得接收端可以有效地利用多个信号副本,从而提高解码的准确性[^2]。 STBC 的一个重要特点是其编码矩阵设计,使得接收端能够通过简单的线性处理实现信号的最优合并。这种设计减少了接收端的复杂度,并在低信噪比环境下仍能保持较好的性能。STBC 通常用于 2x1 或 2x2 的 MIMO 系统中,例如 IEEE 802.11n 和 IEEE 802.11ac 标准中的 STBC 实现。 STBC 的优势在于其较低的实现复杂度和良好的分集增益。分集增益指的是通过多个路径接收信号副本的能力,从而减少信号衰落的影响。然而,STBC 并不提供空间复用增益,即它不能通过多个天线并行传输不同的数据流来提高吞吐量。因此,STBC 更适合于对可靠性要求较高、而对数据速率要求相对适中的场景[^1]。 以下是一个简单的 STBC 编码示例(2x1 配置)的 MATLAB 实现: ```matlab % STBC 编码示例 data = randi([0 1], 100, 1); % 生成随机二进制数据 modulated_data = pskmod(data, 2); % BPSK 调制 % STBC 编码矩阵 stbc_encoded = zeros(2, length(modulated_data)/2); for i = 1:2:length(modulated_data) x1 = modulated_data(i); x2 = modulated_data(i+1); stbc_encoded(:, (i+1)/2) = [x1; -conj(x2)]; end % 发送信号经过信道(假设为 AWGN 信道) h = (randn(1, 1) + 1i*randn(1, 1))/sqrt(2); % 信道增益 noise = (randn(2, length(stbc_encoded)/2) + 1i*randn(2, length(stbc_encoded)/2))/sqrt(2); % 噪声 received = h * stbc_encoded + noise; % 接收端解码 decoded = zeros(1, length(modulated_data)); for i = 1:size(received, 2) y1 = received(1, i); y2 = received(2, i); x1_hat = (h * y1 + conj(h) * y2) / (abs(h)^2 + abs(h)^2); x2_hat = (h * y2 - conj(h) * y1) / (abs(h)^2 + abs(h)^2); decoded(2*i-1) = pskdemod(x1_hat, 2); decoded(2*i) = pskdemod(x2_hat, 2); end ``` STBC 的应用不仅限于 Wi-Fi 系统,在 4G LTE 和 5G NR 中也有其变种形式,例如空时发射分集(STTD)。STBC 作为一种基础性的 MIMO 技术,为后续更复杂的空分复用和波束成形技术奠定了理论基础。 ---
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