Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea TC (대한전자공학회논문지TC)

The Institute of Electronics and Information Engineers (대한전자공학회)
권호 표지

Frequency Domain Encoding Matrices for Computationally Efficient STBC/SFBC OFDM Transmitters

복잡도 감소를 위한 MIMO-STBC/SFBC OFDM 방식의 주파수 도메인 부호화 행렬

  • 조세영 (전북대학교 전자공학부) ;
  • 상평평 (한국전자통신연구원 광대역무선전송연구팀(ETRI)) ;
  • 김수영 (전북대학교 전자공학부) ;
  • 임광재 (전북대학교 전자공학부)
  • Received : 2009.08.24
  • Accepted : 2010.12.10
  • Published : 2010.12.25
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Abstract

In this paper, we present a structure of computationally efficient MIMO-OFDM transmitters, using STBC. Straightforward implementation of these systems requires separate WFT processing blocks for each of the transmit antennas. In our proposed scheme, we use symmetry properties of Fourier transform, and thus use a frequency domain encoding strategy. This greatly reduces the computational burden. The proposed scheme uses just a single IFFT block at each OFDM symbol period, and thus resulting in the same complexity as a single antenna OFDM system. As specific examples of the proposed schemes, we present frequency domain encoding matrices for QO-STBC-OFDM and QO-SFBC-OFDM transmitters.

본 논문에서는 STBC를 사용하는 MIMO-OFDM 전송기의 효율적인 구조를 제안한다. MIMO-OFDM 시스템에서는 일반적으로 송신 안테나의 개수에 따라 각각의 IFFT 처리 블록들이 요구된다. 제안된 방식에서는 전송될 선호들에 대한 IFFT를 먼저 취한 후, 주파수 도메인에서의 신호들에 대하여 부호화 과정을 수행함으로써, 단일 안테나로 전송되는 시스템과 동일한 복잡도를 가질 수 있도록 한다. 본 논문에서는 특히 그 구체적인 예로써, 4개의 송신 안테나를 가지는 OQ-STBC-OFDM 및 QO-SFBC-OFDM 방식을 예제로 사용하여 주파수 도메인에서의 부호화 행렬 값을 유도하는 과정을 상세히 전개하고 복잡도가 효과적으로 감소될 수 있음을 보인다.

Keywords

References

  1. S. M. Alamouti, "A simple transmitter diversity scheme for wireless communications," IEEE J. Select. Areas Commun., vol.16, Oct. 1998, pp. 1451-1458. https://doi.org/10.1109/49.730453
  2. V. Tarokh, H. Jafarkhani, and A. R. Calderbank, "Space-time block codes from orthogonal desings", IEEE Trans. Inform. Theory, vol. 45, no. 5, Jul. 1999, pp. 1456-1467. https://doi.org/10.1109/18.771146
  3. H. Jafarkhani, "A quasi-orthogonal space-time block code," IEEE Trans. Communications, vol. 49, pp. 1-4, Jan. 2001. https://doi.org/10.1109/26.898239
  4. O. Tirkkonen, A. Boariu, and A. Hottinen. "Minimal non-orthogonality rate 1 space-time block code for 3+ Tx antennas," in 2000 IEEE Sixth Int. Symp. on Spread Spectrum Techniques and Applications, vol. 2, Sept. 2000, pp. 429-432.
  5. K. Lee and D. Williams, "A space-time coded transmitter diversity technique for frequency selective fading channels," in Proc. IEEE Sensor Array and Muleichnnel Signal Processing Workshop, 2000, pp.149-152.
  6. K. Lee and D. Williams, "A space-frequency transmitter diversity technique for OFDM system," in Proc. IEEE GLOBECOM, 2000, pp. 1473-1477.
  7. K. Cheun and J. Yang. "Low complexity implementation of Alamouti space-time coded OFDM transmitters," IEEE Communication letters, VOL. 8, No. 4, April 2004.
  8. A. Oppenheim and R. Schafer, Discrete-Time Signal Processing : Prentice-Hall, 1989.