多天线ASTBC无线视频软播算法研究

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众所周知的是,无线视频组播数字传输方案会产生悬崖效应,为了更好地解决拥有不同信道特性的多个接收端接收到更优的视频质量,一种伪模拟视频传输系统Soft Cast被提出。MIMO技术能够通过空间复用来增加带宽,从而来解决由越来越多移动视频阻塞所带来的带宽受限问题,同时能给使得视频的传输更加高效,因此,探索带有多天线的无线软视频传输变得越来越有意义。在一个MIMO系统中,其最核心的思想即空时信号的处理,其中最为常用的一种信道编码技术即空时分组编码,空时分组编码技术分为正交空时分组编码和准正交空时分组编码两种。然而,当前的带有多天线的软视频传输只使用了一种形式的空时分组编码技术。只使用正交空时分组编码技术虽然能大大提高接收端的重构视频质量,但是对于传输的复信号而言,正交空时分组编码在发射端为两根天线以上的场景中不能实现最大的传输速率;只使用准正交空时分组编码技术虽然能够实现最大传输速率,但是却使得接收端的重构视频质量相比于使用正交空时分组编码技术的视频传输方案有所下降,所以本文集中解决带有多天线的无线软视频传输使用信道编码所带来的带宽资源分配的问题,主要工作和创新点如下:首先,提出一个基于MISO的ASTBC的无线视频软播传输方案。该方案在给定的带宽和信道条件下,将传输视频的一帧图像打成64个包,按重要性将这些包重新组织,将高重要性的包使用OSTBC编码传输,一般重要性的包使用QSTBC编码传输,丢弃掉不重要的包,并推导出优化公式来刻画包的重新组织问题。这里采用的OSTBC编码的传输码率为1/2,即丢掉包的个数与使用OSTBC传输包的个数是相同的。仿真结果描述了不同序列在不同信道条件下不同数量的包采用OSTBC传输的PSNR性能,以及不同信道条件下本方案与使用纯OSTBC编码技术、QSTBC编码技术的PSNR性能对比,体现了本方案在使用信道编码的情况下有效分配带宽的优势。其次,提出基于MIMO的ASTBC无线视频软播传输方案。在基于MISO的ASTBC的无线软视频传输方案的基础上,进一步考虑天线异构性的问题,从而进一步提升接收端的重构视频质量。在该方案中,接收端携带多根天线所获得的接收分集增益,使得用户接收的重构视频质量得到了进一步的改善。实验结果表明,在同一带宽下,该方案相比于基于MISO的ASTBC的无线软视频传输方案在不同信道条件下,都可以获得更好的重构视频质量。
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