MIMo-OFDM系統(tǒng)中的空時頻編碼研究.pdf

1、多輸入多輸出(MIMO)技術是無線移動通信領域智能天線技術的重大突破，它能成倍地提升系統(tǒng)的信道容量和頻帶利用率。而正交頻分復用(OFDM)技術具有抗多徑和頻率選擇性衰落等優(yōu)點。將兩種技術結合的MIMO-OFDM系統(tǒng)能提供更好的系統(tǒng)性能，是未來無線通信高速數(shù)據(jù)傳輸最具希望的解決方案之一。
　　 為了在MIMO-OFDM系統(tǒng)中充分利用分集增益帶來的好處，結合空時編碼(STC)技術的MIMO-OFDM系統(tǒng)，不僅充分利用MIMO系統(tǒng)、O

2、FDM系統(tǒng)各自的優(yōu)勢，還利用了分集增益，雖能從理論上證明了其系統(tǒng)能獲得的最大分集增益為發(fā)、收天線數(shù)以及多徑數(shù)的乘積，即滿分集增益。但是，現(xiàn)有的MIMO-OFDM系統(tǒng)下的空時編碼(STC)不能保證獲得滿分集增益，因此，為了在MIMO-OFDM系統(tǒng)下得到滿分集增益，MIMO-OFDM系統(tǒng)的空時頻編碼(STFC)被提出。
　　 本文送入詳細研究了MIMO-OFDM系統(tǒng)中的空時頻編碼技術，研究的主要內容及研究成果如下：
　　 首

3、先，闡述了本文的研究背景和意義，介紹了無線通信發(fā)展的概況，MIMO-OFDM系統(tǒng)的空時頻編碼技術的研究現(xiàn)狀及未來的發(fā)展方向。
　　 其次，對無線通信的信道特性進行了介紹和分析，介紹了MIMO系統(tǒng)、OFDM系統(tǒng)、空時分組編碼(STBC)原理，重點研究了MIMO-OFDM-STBC系統(tǒng)，分析了MIMO-OFDM-STBC系統(tǒng)性能，并對其誤碼率性能進行了性能仿真和比較。
　　 然后，重點對MIMO-OFDM系統(tǒng)的空時頻編碼(S

4、TFC)進行了研究：從空時頻編碼成對錯誤概率出發(fā)，研究了空時頻編碼(STFC)的設計準則。為了減少空時頻碼編譯碼(STFC)復雜度，同時保持分集增益和編碼增益，研究了基于子載波分組的空時頻分組編碼(STFBC)，根據(jù)其設計準則，該系統(tǒng)能獲得最大分集增益，還能獲得最大的編碼增益。為了在發(fā)送天線數(shù)大于2時空時頻分組碼(STFBC)能獲得滿碼率，同時保持滿分集增益，本文研究了一種準正交空時頻分組編碼(QOSTFBC)方法，該方法不僅能獲得最大

5、的分集增益，還能獲得滿碼率。該方法的仿真結果表明，本文所研究的QOSTFBC方法，雖能在性能上比STFBC得性能要差點，但是該方法能獲得滿碼率，頻譜利用率得到提高。為了進一步提高空時頻分組編碼(STFBC)的系統(tǒng)性能，結合串行級聯(lián)編碼思想，本文提出了一種串行級聯(lián)空時頻分組編碼(SCSTFBC)方法，該編碼方法在保持STFBC碼滿分集增益的基礎上，該方法的編碼增益比之空時頻分組編碼(STFBC)的編碼增益有了較大的提高。仿真結果表明，在較

6、高信噪比下，本文所提出的SCSTFBC方法比空時頻分組編碼(STFBC)方法，其比特誤碼率性能和編碼增益都得到了有效的改善。
　　 最后，提出了一種新的基于擴展碼的空時頻編碼方法，該方法通過構造擴展碼，把數(shù)據(jù)符號擴展到時域、空域、頻域上，然后通過設置合適的參數(shù)，使系統(tǒng)在頻率選擇性衰落信道下獲得滿空間分集和滿頻率分集，由于在接收端使用的是MMSE檢測，所以其譯碼復雜度不高。仿真結果表明，隨著發(fā)收天線數(shù)的增加，本文建議方法的性能得到