基于超正交空时网格码mimo-ofdm系统性能的分析

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1、武汉理工大学硕士学位论文摘要随着无线通信技术的不断发展，可用的频谱资源越来越匮乏，而人类对通信系统的要求却变得越来越高，提高频谱利用率，已成为评价通信系统先进性和有效性的一项关键指标。多入多出正交频分复用(MIMO．OFDM)系统，结合了MIMO系统和OFDM传输的优点，能在高速的无线移动通信环境中，在不增加带宽和传输功率的前提下，有效地对抗信道的多径衰落，从而提高系统的通信质量与容量，因此成为了未来无线与移动通信系统最具前景的物理层技术。在MIMO．OFDM系统的研究中，空时间分组编码和空时网格编码是两种研究最广泛的编码技术。前者能

2、结合MIMO系统提供全额空间分集增益，后者能提供有效的编码增益。2003年后发展起来的超正交空时网格编码(SOSTTC)，能结合上述两种空时编码的优点，目前已引起了广泛的关注，但尚未见其在MIMO．0FDM系统中应用研究的公开报道。本文在对空时编码和MIMO-OFDM系统进行研究的基础上，主要对基于超正交空时网格编码的MIMO．OFDM系统的性能进行了研究与仿真分析，并结合系统对无线移动通信的信道模型进行了研究。主要的研究工作如下：(1)将国际上目前存在适用于MIMO信道的单环信道模型扩展到多径传播模型，使其更加符合高速无线通信系统的

3、信道环境。(2)针对适用于高速率数据传输的16QAM调制方式，提出了一种超正交空时编码方案。(3)将上述的信道模型和编码方案应用于MIMO．OFDM系统，搭建了一条完整的MIMO．OFDM物理层仿真链路，并采用不同的天线间距、功率时延分布和最大多普勒频移，对该系统的性能进行了仿真与分析。关键字：单环多径信道；MIMO--OFDM；超正交空时网格码；16QAM武汉理工大学硕士学位论文AbstractWiththerapiddevelopmentofwirelesscommtmicatiOIlS，theavailablebandwidth

4、forwirelessapplicationsbecomesmol'eandmoreinsufficient．Therefore，howtoimprovedatamtewithoutexpendingbandwidthbeeA3mesamaingoalinmodemeommunicationsystemdesign．Recently,twowirelesscommunicationschemes，whichCanbeusedtoeffectivelycombatwithmulti-pathfading,arewidelyinvesti

5、gatedaroundtheworld．Oneisthemultiple-inputmultiple-output(MIMO)technologyandanotheristheorthogonalfrequencydivisionmultiplexing(OFDM)．Asaresult,acombinedsystem,MIMO·OFDM,Callbeusedforwirelesscommunicationstojointlyexploretheadvantagesoftheabovetwostrategies．Inthestudyof

6、MIMO—OFDMsystems，thespace—timeblockcodes(STaC)andthespace-timetrelliscodes(STTC)aletwoefficientcodingapproaches．TheformerCanbeusedtoofferafulldiversitygain,andthelaterCanprovidethesystemswithalargecodinggain．Since2003，super-urthogonalspace-timetrelliscodes(SOSTTO，anewco

7、dingmethodprocessingthemeritsofbothSTBCandSTTC．havebeendeveloped．Inthethesis，anewSOSTTCschemeisproposedfor16QAMconstellationwhichcanbeusedforhighspeedwirelesscommunications．ThisapproachisthenfartherappliedtoallMIMO-OFDMsystem．ToexaminetheperformanceoftheproposedMIMO-OFD

8、MsystembasedonSOSTTC，theone-ringchannelmodelisstudied．11伦corecontentsoftheworkareasfollows．(1)Theone-ringflatc