论文摘要
随着经济的增长、社会的进步和人们物质生活及精神生活水平的不断提高,新一代的移动通信系统期望能提供更高的数据传输率、更好的通信质量、支持更快的终端移动速度,满足这些要求的最有效途径是在系统中采用多根发送和接收天线的多输入多输出(MIMO)技术。业已证明MIMO系统具有比单输入单输出(SISO)系统大得多的信道容量。另一方面,在正交频分复用(OFDM)系统中,MIMO空时编码和频率分集技术的结合可以有效对抗频率选择性多径衰落,实现宽带系统中数据的鲁棒传输。本文围绕这一热点课题展开,首先研究了MIMO系统的信息论基础,对使用多个发射、多个接收天线的MIMO系统的信道容量进行理论推导,证实了使用MIMO系统可以达到比传统单发单收无线通信系统高得多的信道容量的结论。其次详细阐述了分集技术及空时编码设计准则,在此基础上,研究了三种主要的空时编码技术,重点研究垂直分层空时码(V-BLAST)的译码算法,从理论分析和仿真结果两个方面作了详细的比较。最后为了提高空时编码在频率选择性衰落信道下的性能,将空时编码和OFDM技术相结合。研究STBC-OFDM系统,理论分析了该系统接收端的信噪比性能。并基于对分层空时码和空时分组码的分析研究,在OFDM系统下,提出了一种结合STBC的分层空时码(BLAST+STBC)的编译码方案。此方案编码考虑分集度和速率的折中,译码简单,理论分析表明接收端只需要一根天线就可实现译码,大大降低了接收机的复杂度。最后通过定点仿真证实了该方案的可行性。
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摘要ABSTRACT第1章 绪论1.1 课题的研究背景及意义1.2 空时编码技术的研究现状1.3 本文的主要工作及内容安排第2章 MIMO信道特性与容量分析2.1 基本的无线信道2.1.1 多径时延扩展引起的衰落效应2.1.2 多普勒频移引起的衰落效应2.1.3 无线信道的数学模型2.2 MIMO信道模型及容量分析2.2.1 MIMO信道模型2.2.2 MIMO信道的容量分析2.3 本章小结第3章 分集与空时编码技术3.1 分集技术3.1.1 分集的分类3.1.2 分集合并技术3.2 空时编码的设计准则3.3 空时分组码3.3.1 Alamouti发射分集方案3.3.2 空时分组码模型3.3.3 正交编码设计3.3.4 仿真结果分析3.4 空时格型码3.5 本章小结第4章 分层空时码的检测算法研究4.1 分层空时码模型4.2 分层空时码的编码方案4.3 分层空时码的译码方案4.4 仿真结果分析4.5 本章小结第5章 MIMO-OFDM中的空时编码5.1 OFDM系统概述5.1.1 OFDM基本原理5.1.2 OFDM系统的优缺点5.2 MIMO-OFDM系统模型5.3 STBC-OFDM系统5.3.1 STBC-OFDM系统模型5.3.2 STBC-OFDM系统性能分析5.3.3 STBC-OFDM系统仿真5.4 OFDM中结合STBC的一种分层空时编码5.4.1 OFDM中BLAST+STBC的编码方案5.4.2 OFDM中STBC+BLAST的译码方案5.4.3 系统性能的分析和仿真5.5 本章小结结论参考文献攻读学位期间发表的论文和取得的科研成果致谢
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标签:空时分组码论文; 分层空时码论文; 正交频分复用论文;