MIMO-MB-OFDM超宽带系统研究

论文摘要

超宽带通信具有优异的时间分辨力和大容量特性,能有效对抗多径干扰,同时超宽带系统发射功率低,非常适合复杂多径环境下短距离高速无线通信应用,因此超宽带成为通信领域近几年来广泛研究的课题。传统意义上的UWB技术是通过调制超窄脉冲的幅度、相位来实现数字信息的传输。而多频带超宽带（MB-OFDM UWB）是近年来提出的新UWB方案,已成为国内外研究的热点。多入多出（MIMO）技术在发射端和接收端使用多个天线,在不增加带宽和发射功率的情况下,通过使用分集和复用成倍提高通信系统的容量和频谱利用率。本文试图把MB-OFDM UWB技术和MIMO技术有机结合,介绍一种新的高速率传输手段。本文首先介绍了超宽带通信技术的基本原理及其标准化进程,分析了MB-OFDM超宽带系统中的关键技术。然后通过对空时分组编码（STBC）和空频分组编码（SFBC）的理论分析和比较,选择了更适合频率选择性衰落信道的SFBC与MB-OFDM UWB通信系统结合,形成一种超宽带通信系统,并在IEEE 802.15.3a的室内信道模型下对这种UWB系统和传统的MB-OFDM UWB系统的性能进行了分析和仿真比较。理论分析和系统仿真均表明采用SFBC的MB-OFDM UWB系统的性能要优于传统的MB-OFDM UWB系统。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章绪论
• 1.1 超宽带无线通信技术概述
• 1.2 MIMO 技术概述
• 1.3 MIMO-MB-OFDM 超宽带系统研究现状
• 1.4 主要研究工作和内容安排
• 第二章超宽带无线通信技术
• 2.1 引言
• 2.1.1 UWB 信号的定义
• 2.1.2 UWB 信号产生方法
• 2.2 UWB 的通信方式
• 2.3 UWB 主要特点
• 2.4 UWB 的主要应用
• 2.5 UWB 的信道模型
• 2.5.1 S-V 室内信道模型
• 2.5.2 修正的S-V 室内信道模型
• 2.5.3 IEEE 802.15.3a 的室内信道模型实现
• 第三章 MB-OFDM UWB 无线通信系统分析与仿真
• 3.1 引言
• 3.2 OFDM 的基本原理
• 3.3 MB-OFDM UWB 无线通信系统概述
• 3.3.1 系统频带划分
• 3.3.2 MB-OFDM UWB 信号
• 3.3.3 MB-OFDM UWB 发射端建模
• 3.3.4 MB-OFDM UWB 接收端建模
• 3.4 MB-OFDM UWB 无线通信系统仿真
• 3.4.1 仿真流程
• 3.4.2 仿真结果
• 第四章 基于SFBC 的MIMO-OFDM 系统
• 4.1 MIMO-OFDM 系统概述
• 4.2 MIMO-OFDM 系统中的空时编码和空频编码
• 4.2.1 空时编码技术
• 4.2.2 空频编码技术
• 4.3 SFBC-OFDM 系统模型
• 4.4 SFBC-OFDM 系统性能分析
• 4.4.1 成对错误率
• 4.4.2 空频码的设计准则
• 4.4.3 SFBC-OFDM 系统性能估计
• 第五章 MIMO-MB-OFDM UWB 系统设计
• 5.1 引言
• 5.2 SFBC-MB-OFDM UWB 系统建模
• 5.3 性能仿真与分析
• 结束语
• 致谢
• 参考文献
• 作者在读期间的研究成果