无线通信中的空时编码技术研究

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1、中北大学2007届毕业设计说明书毕业设计说明书无线通信中的空时编码技术研究0306240316信息与通信工程学院杨晶超学生姓名：学号：通信工程学院：樊水康专业：指导教师：2007年6月中北大学2007届毕业设计说明书无线通信中的空时编码技术研究摘要空时编码技术是近几年来在通信领域新兴的研究方向，它主要是设计用来解决无线通信下行传输中信号衰落的问题。空时编码技术将信道编码技术与天线分集技术相结合，大幅度的增加了无线通信系统的容量，为无线传输提供了分集增益和编码增益，并且能够提供远高于传统单天线系统的频带利用率，为解决无线信道的带宽问题提供了一条新的解决途径。本文首先给出了

2、无线信道模型和空时信号模型，在此基础上具体讨论和分析了分层空时码的编译码算法以及误码性能。分层空时码的编译码简单，无法达到最大分集，性能相对较差，但是目前唯一的一种可以使频带利用率随着发送天线数线性增长的编码方式，所以是有发展前景的编码方式之一，本文给出了不需要信道估计的基于子空间分解的译码算法。关键词：空时编码，子空间算法，分层空时码中北大学2007届毕业设计说明书ResearchontheTechniqueofSpace-timeCodingforWirelessCommunicationAbstractThetechniqueofspace-timecoding(

3、STC)hasbeenadvancingdrasticallyinrecentyears.Thistechniqueismainlydesignedtocombatchannelfadingindownlinktransmissionbycombiningthetechniqueofchannelcodingandthatofarraydiversity,henceincreasingthecapacityofwirelesscommunicationssystemsandgivingdiversitygainandcodinggaintothem.Itcanalsoi

4、mprovethebandwidthefficiencyoftraditionalsingle-antennasystems.Inthisthesis,wirelesschannelmodelandspace-timesignalmodelareproposedfirstly.Basedonsuchmodel,weconcretelydiscussandanalyzesometypicalspace-timecodingalgorithmsandbiterrorrateperformance.Layeredspace-timecodecanbeeasilycodedan

5、ddecoded,itcan’tachievemaximumtransmitdiversityanditsperformanceisnotverywell.Butitistheonlycodingmethodwhichmakesspectralefficiencyincreaselinearlywithnumbersofantenna,soithasabrightprospect.Inthethesis,webuildadecodingalgorithmwithoutchannelestimatebasedonsub-spacealgorithm.Keywords:sp

6、ace-timecoding,subspacemethod,layeredspace-timecode中北大学2007届毕业设计说明书目录1绪论11.1课题背景11.2空时编码的研究现状21.3应用前景和发展方向32无线信道与空时信号模型52.1无线信道的信号传播方式52.2无线通信系统的典型信道模型72.3空时信号模型82.3.1空时信道几何模型82.3.2空时信号模型92.4多天线阵系统容量93分层空时编码研究133.1分层空时码模型133.2编码算法143.3译码算法163.3.1基于最小均方误差的垂直分层空时码的译码163.3.2基于子空间分解的垂直分层空时码译

7、码算法184结论234.1仿真与分析234.2总结24附录25参考文献33致谢34中北大学2007届毕业设计说明书1绪论1.1课题背景在过去的十几年中，个人通信和移动无线通信服务得到了极其迅猛的发展，而未来的无线通信服务的目标是要传输比现在通用系统高千倍以上速率的数据。随着无线通信技术的发展，人们对通信的质量以及信道的容量提出了比以往更高的要求，然而带宽的限制、传播的衰减、信道的时变特性、噪声、干扰（主要是公共信道干扰）以及多径问题，所有以上这些因素都严重制约着无线通信业务的发展[3]。理论上，抵制信道衰落的最好方法是进行功率控制，也就是