In this thesis, we propose two optimum receive antenna selection diversity schemes for BPSK signals when arbitrary number of transmit antennas and receive antennas are used in quasi-static frequency nonselective Rayleigh fading channels. We assume that the receiver has a perfect channel state information and that the transmitter has no information about the channel at all. For optimum performance, we consider a posteriori probability of hard decision as a reliability measure of hard decision, which is represented in terms of log-likelihood ratios (LLR).
First, we derive the LLR when we use the space-time block codes at transmitter. The selection scheme is found to be simple due to the fact that the LLR is split into components that are concerned with each bit of a block. We find that the scheme outperforms the conventional SNR-selection scheme by $1.5 dB$ when two transmit antennas and two receive antennas are used. We note that in this scheme the selection is done block by block.
Second, we consider another selection scheme that selects different receive antennas for each bit rather than for each block. We derive the bit error rate (BER) of the second scheme when two transmit antennas are used at transmitter. We find that the second scheme provides power gains of $0.5 dB$, $2.0 dB$ over the first scheme and the conventional SNR-selection scheme, respectively, when two transmit antennas and two receive antennas are used.
The LLR is split bit by bit because of the orthogonality of the space-time block codes. As a result, the optimum receive antenna selection scheme is simplified, and moreover the bit by bit selection scheme is considered. We present bit error probabilities for two optimum selection schemes and show that they outperform the conventional SNR-selection scheme.
이 논문에서는 다중 안테나 시스템에서 수신 안테나를 선택하는 두 가지의 최적의 기법을 제안하였다. 채널은 준정적 비선택적 페이딩 채널로 가정하고, 수신단은 채널 상태 정보를 완벽하게 알고 있으며 송신단은 전혀 모른다고 가정한다. 최적의 성능을 보장하기 위하여 경판정의 사후 확률을 수신 안테나 선택의 수단으로 사용하였으며 경판정의 사후 확률은 가능성 비율로 표현된다.
첫 번째로 송신단에서 시공간 블록 부호를 이용할 때의 가능성 비율을 유도하였다. 가능성 비율이 각 비트에 대한 성분으로 분리되기 때문에 선택 기법이 단순해지게 된다. 이 선택 기법은 기존의 신호대 잡음비 선택 기법에 비해 송수신 안테나를 각각 2개 사용할 때 $1.5 dB$의 전력 이득을 갖는다. 이 선택 기법에서는 각 블록마다 수신 안테나를 선택한다.
두 번째로 수신 안테나 선택을 각 블록이 아닌 각 비트마다 해주는 새로운 선택 기법을 고려하였다. 이 경우 송신단에서 두 개의 안테나를 사용하는 경우의 비트 오율을 유도하였다. 이 선택 기법은 송수신 안테나를 각각 2개 사용할 경우 첫 번째 선택 기법에 비해서는 $0.5 dB$, 기존의 신호대 잡음비 선택 기법에 비해서는 $2.0 dB$의 전력 이득을 갖는다.
가능성 비율은 시공간 블록 부호의 직교성 때문에 각 비트에 대한 성분으로 분리가 된다. 그 결과, 최적 수신 안테나 선택 기법이 단순해지고, 게다가 비트마다 선택하는 기법도 고려할 수 있다. 이 논문에서는 위의 두 가지 선택 기법에 대한 비트 오율을 보였고, 기존의 신호대 잡음비 선택 기법에 비해서 좋은 성능을 냄을 보였다.
