基于qc-ldpc编码扩频mimo通信系统性能的研究

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1、NanjingUniversityofAeronauticsandAstronauticsTheGraduateSchoolCollegeofElectronicInformationandEngineeringStudyonQC-LDPC-basedSpreadSpectrumMIMOCommunicationSystemsAThesisinInformationandCommunicationEngineeringbyJiLiNaAdvisedbyProf.YangFengFanSubmittedinPartialFulfillm

2、entoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringDecember,2012承诺书本人声明所呈交的硕士学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得南京航空航天大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。本人授权南京航空航天大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后适用本承诺书）

3、作者签名：日期：南京航空航天大学硕士学位论文摘要无线通信技术的发展，始终围绕着如何在有限的带宽和恶劣的信道环境下提高传输的速率和质量。结合近年来的研究可以看到，在收发端采用多天线技术即MIMO（多输入多输出）技术，可以大大的提高信道的传输质量和速率。自MIMO技术提出以来，采用空时编码的发射分集、空分复用技术以及有关MIMO信道的编码解码技术，都已经成为无线领域的研究热点。MIMO系统的主要优点之一是信道容量的提高，从而直接转换成高的数据吞吐量；另一个优点是显著增强了数据传输的可靠性，即降低了误码率。而这些优点的获得都是不需要以增加信

4、号带宽或加大信号发射功率为代价的。我们知道，信道编码技术和扩展频谱技术也是通信领域研究的热点，并已取得了较为丰硕的成果。如果我们在现有MIMO技术本身的基础上，将编码和扩频这两种技术都级联到MIMO系统中去，则对MIMO系统性能的提高有很大的指导和研究意义。本文重点研究级联的QC-LDPC/SS/MIMO通信系统较一般MIMO系统在各个方面的优越性。本文的研究工作主要包含以下几个方面：1．详细介绍了MIMO信道的基本模型，指出在MIMO信道中存在最关键的问题是同道干扰和噪声，为了抑制干扰和噪声，采取了一系列的干扰抑制算法，包括MMF匹

5、配滤波算法，ZF迫零滤波算法，MMSE最小均方误差算法，并对这些算法进行性能仿真。2．在MIMO信道的基础上，为了增强系统的抗干扰和抗噪声性能，将扩频技术运用到MIMO信道模型中。介绍了Gold扩频码的产生原理和构造过程，定义接收端信噪比SNR和信干噪比SINR，并用计算机模拟仿真，比较加入扩频前后的变化。3．在信道编码方面，详细介绍了LDPC码的结构，校验矩阵的构造，编译码原理等。通过VC++进行性能仿真，并讨论了信噪比、码率、迭代次数和码长等参数对译码性能的影响。在此基础上设计了更易于硬件实现的QC-LDPC码，并将其级联到MIM

6、O系统中去。4．将这两种技术运用到一般的MIMO通信系统中去，即级联的QC-LDPC/SS/MIMO通信系统，得到一个级联的基本结构图，通过仿真分析级联系统的性能，并与一般MIMO信道的性能进行对比，得到一个级联MIMO系统在各个方面的优越性。关键词：MIMO信道，通信系统，扩频，LDPC码，QC-LDPC码，级联QC-LDPC/SS/MIMO系统I基于QC-LDPC编码的扩频MIMO通信系统性能研究ABSTRACTWiththedevelopmentofthewirelesscommunication,howtoimprovetra

7、nsmissionrateandqualityunderlimitedbandwidthandbadchannelhavebeenthequestionwehavetoconsider.Combinedwithrecentwecansee,multi-inputmulti-output(MIMO)technologycangreatlyimprovethequalityandspeedtransmissionchannel.SincetheMIMOtechnologyisputforward,thelaunchofthespace-t

8、imecodesdiversity,airseparationunitandmultiplexingtechniqueaboutMIMOchannelcodinganddecodingtechnology,hasbeco