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MIMO-OFDM编码技术研究

作　者: 薛明
导　师: 杨莘元
学　校: 哈尔滨工程大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: 多输入多输出正交频分复用分集编码角度反馈
分类号: TN919.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 134次
引　用: 3次
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内容摘要

作为4G的一项核心,MIMO-OFDM正引起着人们越来越多的关注。它可以在复杂的无线通信环境中,在不增加频谱带宽和额外的发射功率的前提下,极大地提高无线通信系统的传输速率和可靠性。空时编码技术,是实现MIMO-OFDM系统性能的一种有效的方式。本文在对国内相关研究的基础上,围绕着空时编码进行了展开。首先,阐述了在现代通信中所面临的困境以及MIMO技术与传统的通信技术相比的巨大优势及其原因。其次,在MIMO系统模型建立的基础上介绍了几种常用的空时编码技术,分析、比较了它们的优缺点。并针对Alamouti码不能实现高速率信息传输,而改进后的准正交码又存在非满增益的问题,本文在星座旋转的基础上将角度反馈应用到空时编码中,提出了一种高速率、满增益的空时编码。并且,设计了一种量化方案,通过对干扰项的实部和虚部信息的简单比较选取来进一步简化了编码的复杂度,达到了在发射端仅需要少量的角度反馈信息就能有效对抗噪声干扰的目的,从而使之与其他的改进方案相比具有设计复杂度低的特点。然后,通过仿真论证了其性能上的优势,并进一步地探索了这种改进所能达到的极限。针对MIMO技术在宽带情况下受限的问题,将MIMO和OFDM结合了起来。在对MIMO-OFDM系统中的空时、空频以及空时频编码方案进行了介绍之后,从通信资源利用情况图分析,理论解释,以及不同信道环境下的计算机仿真三个角度来比较了这三种不同的编码方案,论证了不同的通信条件下所应该采用的编码方案。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-10
第1章绪论  10-15
  1.1 课题研究背景  10-11
  1.2 课题研究内容的由来及国内外研究现状  11-13
  1.3 课题完成的工作和结构安排  13-15
第2章无线信道和分集技术  15-24
  2.1 无线信道中的多径传播和衰落  15-16
  2.2 分集技术  16-21
    2.2.1 分集的基本原理  16
    2.2.2 空间分集  16-19
    2.2.3 编码增益与分集增益  19-21
  2.3 MIMO系统模型和信道容量  21-23
    2.3.1 MIMO系统模型  21-22
    2.3.2 MIMO系统的信道容量  22-23
  2.4 本章小结  23-24
第3章 MIMO系统中的空时编码  24-44
  3.1 空时码的系统模型及编码准则  24-28
    3.1.1 信道分块原则  24-25
    3.1.2 空时码的系统模型  25-26
    3.1.3 空时编码的设计准则  26-28
  3.2 几种典型的空时码  28-36
    3.2.1 分层空时码  28-29
    3.2.2 空时格状码  29-30
    3.2.3 空时分组码  30-35
    3.2.4 几种常用空时编码的比较  35-36
  3.3 准正交空时编码技术  36-38
    3.3.1 准正交空时分组码  36-37
    3.3.2 基于星座旋转的准正交码  37-38
  3.4 基于角度反馈的ABBA码改进方案  38-43
    3.4.1 矩阵处理  38-40
    3.4.2 量化改进  40-41
    3.4.3 仿真分析  41-43
  3.5 本章小结  43-44
第4章 MIMO-OFDM系统  44-58
  4.1 OFDM的主要技术特点及原理  44-47
    4.1.1 ODFM的主要优势  44-45
    4.1.2 ODFM的主要原理  45-47
  4.2 MIMO-OFDM系统的模型  47-53
    4.2.1 空时编码  47-49
    4.2.2 空频编码  49-51
    4.2.3 空时频编码  51-53
  4.3 三种编码方案的比较  53-57
  4.4 本章小结  57-58
结论  58-60
参考文献  60-65
攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果  65-66
致谢  66

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