MIMO-OFDM关键技术的研究

论文摘要

未来无线通信系统的目标是实现无所不在的、高速、可靠的移动多媒体传输。宽带化、移动化是未来通信发展的方向,如何在复杂的无线环境中提供高速的通信成为近几年的研究重点。本文的研究方向是通过MIMO和OFDM技术的结合,实现无线通信系统的高速率,重点分析空时编码等关键技术和搭建仿真平台,验证MIMO-OFDM系统的优势。多输入多输出（MIMO）技术是利用信道多径效应来极大改善无线通信的频谱效率和通信可靠性。它为实现高速数据传输提供了强有力的技术手段。OFDM系统把高速数据流分成若干低速数据流,在相互正交的子载波上并行传输,可以有效抑制IS工及ICI。MIMO-OFDM系统将OFDM与空时编码技术有机的结合在一起,获得了很高的频谱利用率,并能有效抵抗多径衰落、抑制干扰和噪声,使得该系统成为高速无线传输应用的有力竞争者。本文首先介绍了论文的研究背景、总结了MIMO-OFDM的研究现状和应用前景,最后给出了论文的结构安排及研究内容。然后分别对MIMO、OFDM基本原理进行阐述,介绍MIMO-OFDM系统的基本原理和MIMO-OFDM系统关键技术及其研究现状。再次,分析了应用于移动通信系统中MIMO信道建模的方法。基于己有文献中改进的瑞利信道模型,本文在充分考虑时延扩散、多普勒效应、到达角度、角度扩展等多种信道参数基础上,提出一个改进的MIMO信道的仿真模型,并将功率延迟函数,空域相关以及时域衰落融入到信道模型中,通过仿真验证了本方法的正确性。在最后重点研究分层空时码（LSTC）、空时分组码（STBC）和空时格型码（STTC）三种空时码,详细分析了各自的编码原理和译码原理,从理论分析和仿真结果两方面做了详细的对比验证。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 选题背景与意义
• 1.2 MIMO-OFDM技术特点及研究现状
• 1.3 本文主要研究工作及内容安排
• 第二章 MIMO-OFDM技术的基本原理
• 2.1 MIMO技术
• 2.1.1 MIMO技术概述
• 2.1.2 MIMO技术的基本原理
• 2.2 OFDM技术
• 2.2.1 OFDM技术的发展现状
• 2.2.2 OFDM技术的基本原理
• 2.2.3 OFDM技术的优缺点
• 2.3 MIMO-OFDM技术
• 2.3.1 MIMO-OFDM的系统模型
• 2.4 MIMO-OFDM系统的关键技术概述
• 2.4.1 同步技术
• 2.4.2 信道估计技术
• 2.4.3 空时处理技术
• 2.4.4 峰均比抑制技术
• 2.5 本章小结
• 第三章 多路传输信道的建模与仿真
• 3.1 单输入单输出（SISO）信道
• 3.1.1 Clarke模型
• 3.1.2 Jakes模型
• 3.1.3 改进的平坦瑞利衰落模型
• 3.1.4 产生多路独立的瑞利衰落信道
• 3.2 改进的MIMO模型
• 3.3 改进的MIMO信道建模
• 3.4 数值计算与分析
• 3.5 本章小结
• 第四章 MIMO-OFDM系统的实现与仿真
• 4.1 系统基本框架
• 4.2 空时或空频编解码
• 4.2.1 分层空时码
• 4.2.2 空时分组码
• 4.2.3 空时格码
• 4.3 MIMO-OFDM系统中的空时编码技术
• 4.3.1 多载波延迟分集调制
• 4.3.2 闭环MIMO-OFDM系统
• 4.4 本章小结
• 第五章 全文总结与未来展望
• 5.1 全文总结
• 5.2 未来展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间发表的学术论文目录