MIMO系统空时编码技术研究

发布时间：2017-05-16 07:12

  本文关键词：MIMO系统空时编码技术研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：进入新世纪后,人们对于随时随地进行高速信息通信的愿望越来越强烈,但由于频谱资源有限,人们开始考虑使用高效的信号处理方法来实现数据的高速率传输。多输入多输出(MIMO)技术被视作是移动通信理论的重大发现,MIMO技术通过引入空间这个变量,使得无线通信系统的时域与空间域具有某种相关性,从而在带宽和发射功率一定的情况下,使系统的容量和频谱利用率大幅提升。此外,将空时编码技术与多天线技术相结合不仅可以为MIMO系统带来可观的分集增益,而且可以通过选择空时编码方式来改变MIMO系统数据传输的速率。本文从无线移动通信系统所处的环境出发,重点研究了MIMO系统与空时编码技术的基本理论,从数学分析的角度给出了MIMO系统的信道容量和空时编码设计的两个准则。然后,着重讨论应用较广泛的空时分组码,详细阐述了正交空时分组码和准正交空时分组码的编、译码原理以及性能,并对其进行了仿真分析。STC-MIMO-OFDM系统能够综合三种技术的优点为系统带来较好的性能增益,本文提出将应用在单天线系统中的分组传输技术引入到STC-MIMO-OFDM系统中,得到NSTC-MIMO-OFDM系统。分组传输技术的使用为NSTC-MIMO-OFDM系统额外获得一个由时间、频率、空间以及调制增益组成的多维度的分集增益。文章从理论和软件仿真两个角度验证使用分组传输技术的NSTC-MIMO-OFDM系统相比较STC-MIMO-OFDM系统可以获得一个相当可观的性能增益,但是这个是以稍微增加系统结构的复杂度为前提的。
【关键词】：MIMO 空时编码技术 空时分组码 NSTC-MIMO-OFDM系统 多维度分集
【学位授予单位】：南京邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN919.3
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第一章 绪论8-13
• 1.1 研究的背景与意义8-9
• 1.2 MIMO技术的引入与发展9-10
• 1.3 空时编码技术简述10-11
• 1.4 论文的主要工作和章节安排11-13
• 第二章 无线信道中的衰落特性及解决方案13-21
• 2.1 无线信道的传播特性13-17
• 2.1.1 无线信道中的衰落特性14-16
• 2.1.2 多径接收信号的数学统计特性16-17
• 2.2 抑制衰落的分集技术17-20
• 2.2.1 分集方式17-18
• 2.2.2 经典的合并方式18-19
• 2.2.3 不同方案间的性能比较19-20
• 2.3 本章小结20-21
• 第三章 MIMO系统容量与空时编码的设计准则21-37
• 3.1 空时编码中的重要概念21-23
• 3.1.1 复用增益21-22
• 3.1.2 分集增益22
• 3.1.3 编码增益22-23
• 3.2 MIMO信道模型与容量分析23-31
• 3.2.1 MIMO系统信道容量分析24-26
• 3.2.2 两种不同情况下的MIMO系统信道容量26-29
• 3.2.3 MIMO系统的信道容量的仿真结果及分析29-31
• 3.3 MIMO系统中空时编码的设计准则31-35
• 3.4 本章小结35-37
• 第四章 空时分组码37-54
• 4.1 Alamouti发射分集技术37-42
• 4.1.1 发射天线对Alamouti码字的处理38-39
• 4.1.2 接收天线对Alamouti空时分组码的译码算法39-40
• 4.1.3 Alamouti发射分集方案仿真分析40-42
• 4.2 正交分组空时码42-49
• 4.2.1 正交空时分组码的系统模型42-43
• 4.2.2 正交空时分组码的编码原理43-45
• 4.2.3 正交空时分组码的译码算法45-46
• 4.2.4 正交空时分组码的仿真结果46-49
• 4.3 准正交空时码49-53
• 4.3.1 准正交空时分组码对发射码字处理原理49-50
• 4.3.2 接收机对准正交空时分组码的译码处理算法50-52
• 4.3.3 准正交空时分组码的性能仿真结果曲线52-53
• 4.4 本章小结53-54
• 第五章 新型STC-MIMO-OFDM系统方案的研究分析54-72
• 5.1 STC-MIMO-OFDM系统的理论基础54-61
• 5.1.1 OFDM技术原理54-56
• 5.1.2 STC-MIMO-OFDM系统56-61
• 5.2 NSTC-MIMO-OFDM系统61-68
• 5.2.1 分组传输的原理61-62
• 5.2.2 NSTC-MIMO-OFDM系统模型及发射信号处理原理62-65
• 5.2.3 NSTC-MIMO-OFDM系统的译码算法65-68
• 5.3 NSTC-MIMO-OFDM系统的性能仿真分析68-71
• 5.4 本章小结71-72
• 第六章 总结与展望72-74
• 参考文献74-77
• 附录1 攻读硕士学位期间撰写的论文77-78
• 致谢78

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本文编号：370170