設計與分析空間排列調變傳輸機於多輸入多輸出系統

本團隊提出的新技術：空間排列調變(spatial permutation modulation: SPM)應用於MIMO系統，連續獲得105年與106年科技部補助。SPM將資料位元映射到QAM符元及排列數列(permutation array)上，再根據排列數列裡的不同數字，於不同時間點開啟不同的傳輸天線傳輸QAM符元。空間排列調變將資料擴散到整個空間與時間平面，獲得空間與時間的加乘多樣性，有效提升傳輸品質。本次計劃已有三篇期刊與一篇研討會錄取，於此同時，尚有一篇論文正在被審稿。 我們完成了空間排列調變傳輸機的設計與理論分析。並應用理論分析，提出了該如何設計QAM符元的調變、時空配置、排列數列等傳輸參數，以上參數構成的空間排列調變設計空間維度很高，相當複雜。為了最佳化空間排列調變傳輸，我們理論分析了傳輸錯誤率，利用差動方程式(moment generating function)與鞍點近似法(saddlepoint approximation)求出配對錯誤率(pair-wise error probability)、再根據修正上限(expurgated bound)求出位元錯誤率。所推倒出來的閉合解表示式(closed-form expression)可用於分析參數關係。此外會研究SPM與其他傳輸技術的整合，例如與空時碼的整合，提出了時空碼—空間排列調變(Space-time block coded spatial permutation modulation: STBC-SPM)，以及與正交空間調變(quadrature spatial modulation: QSM)整合而成的正交空間排列調變(quadrature spatial permutation modulation: QSPM)。這些整合的技術再再顯示了空間排列調變的高度兼容性。