正交空时分组编码的仿真与分析

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1、实践教学^TW^TW^TW^TW^TW^TW^TW^TW^TW^TW^TW^TW^TW^TW^TW^TW^TW兰州理工大学计算机与通信学院2013年春季学期创新课程设计题目：正交空吋分组编码的仿真与分析专业班级：姓名：学号：指导教师：成绩：摘要作为一种新的通信信号处理技术和方法，自从空时编码捉出以来，全球无线通信领域内掀起了研究空时编码的热潮。本次设计采用止交空时分组编码对无线通信的特性进行仿真与分析。数据经过空吋编码后，编码数据分为多个支路数据流,分别经过多个发射天线同时发射出去；接收端的最大似然译码可以通过把不同天线发射的数

2、据解偶来得到更简单的实现形式,利用的是空时码字矩阵的正交性从而得到基于线性处理的最人似然译码算法。最后利用MALAB软件绘制各种情况下的信噪比和误比特率图形。关键词：信号处理；无线通信；空时分组；最大似然目录R'JS一、基于MIMO的空吋编码的基本原理1.1技木I可丿I•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••1.2瑞利衰落1•3_1D'J'彳i-y1.4空吋编码技术及其分类1.4.1空时发射分集(STTD)1.4.2正交发射分集(OTD)二、空时分组编码和译码的实现与仿真2.

3、1空时分组编码2.2空吋分组编码和译码1空时分组编码器的实现2空时分组译码器的实现丿〉MPSK调制的仿真函数最大似然检测的仿真函数瑞利衰落信道的仿真函数两根接收天线数口的仿真结果••••••••••••••••••••••••3••••••••■••••••••••••••••••••••••••••••••2.3仿总结参考文献..致谢附录•••••••10•••••••1011•••••••11•••••••113•••••••1■•••••••1516刖s作为一种新的通信信号处理技术和方法，自从空时编码捉出以来，全球无线通信

4、领域内掀起了研究空时编码的热潮,除了对如何构造空时编码和空时编码与其他信道编码方式如Turbo码相结合方面的研究外，许多和工程应用紧密联系的研究方向正在形式•当前虽然关于空时编码的构造和应用有了一些成果，但是这些理论大多假设信道是准静态、平衰落的，各衰落路径也是假设是相互独立的,而实际信道为频率选择性衰落、快变化以至各衰落路径有可能相关，所以为了推动空吋编码技术的实用性，有必要对空时编码在信道为频率选择性衰落、快变化以至各衰落路径相关的情况下的性能以及相应的改进措施进行理论和实践研究.同时,如何将空时编码和第三代移动通讯的标准相

5、结合，研究在CDMA,WCDMA坏境下空时编码技术的性能以及和其他技术如多用户检测技术的结合目前也吸引了不少的研究人员进行研究,如空时编码和OFDM等通讯技术的结合，使其适用于宽带无线通讯系统。另外,如何将空吋编码和阵列信号处理技术如波束形成技术(Beamforming)和干扰抵消技术(InterferenceCancellation)冇机地结合起来，充分发挥二者的优点，进一步提高其性能，提高它的实用性,是当前研究的另一个热点和方向;由于二者均是多个阵元天线系统的重要而有效的信号处理技术，所以它们的结合应用就具有的应用基础,最先

6、提出和研究空时编码技术的研究人员也正在进行这方面的研究和探索工作，但是此项工作刚刚开始,具有很大的理论和实际研究价值.当然,有关在接收端和发射端均得不到信道信息的差分空时编码方面的研究对于空时编码在未来移动蜂窝系统屮的应用也是很冇意义的。基于MIMO的空时编码的基本原理1.1MIMO技术简介MIMO技术对于传统的单天线系统来说，能够人人提高频谱利用率，使得系统能在有限的无线频带下传输更高速率的数据业务。目前，各国已开始或者计划进行新一代移动通信技术(后3G或者4G)的研究，争取在未來移动通信领域内占冇一席之地。随着技术的发展，未

7、來移动通信宽带和无线接入融合系统成为当前热门的研究课题，而MIMO系统是人们研究较多的方向之一。MIMO技术大致可以分为两类：发射/接收分集和空间复用。传统的多天线被用來增加分集度从而克服信道衰落。具有相同信息的信号通过不同的路径被发送出去，在接收机端可以获得数据符号多个独立衰落的复制品，从而获得更高的接收可靠性。举例来说，在慢瑞利衰落信道中，使用1根发射天线n根接收天线,发送信号通过n个不同的路径。如果各个天线之间的衰落是独立的，可以获得最大的分集增益为n,平均误差概率可以减小到，单天线衰落信道的平均误差概率为。对于发射分集技

8、术来说，同样是利用多条路径的增益来提高系统的可靠性。在一个具有m根发射天线n根接收天线的系统屮，如果天线对Z间的路径增益是独立均匀分布的瑞利衰落，可以获得的最大分集增益为mno智能天线技术也是通过不同的发射天线来发送相同的数据，形成指向某些用户的赋形波束，从而有