多用户mimo系统空时分组编码联合波束成形技术研究

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1、摘要多输入多输出技术(MIMO，Multiple—Input—Multiple-Output)能够在不额外增加系统带宽的前提下有效地提高系统的传输速率，而基于多天线阵的空时编码技术(STC，SpaceTimeCode)是达到或接近MIMO无线信道容量的一种可行方式；波束成形(Beamforming)技术源于智能天线，其实质是通过对阵列数据进行加权处理，来达到增强有用信号、抑止干扰的目的，增强期望、抑制用户干扰是其技术优势；正交频分复用(OFDM，OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing)技术通过串并变换把高速数据流变换成低速数据

2、流分配至多个相互正交的子载波上进行传输，把频率选择性信道变成了平坦衰落信道，可以有效抵抗信道多径衰落的影响。本文首先对MIMO系统以及系统容量、多天线分集技术和发射波束成形技术的基本原理进行分析，然后对用于发射分集的空时编码技术，以及OFDM基本原理加以介绍。对多用户MIMO系统中下行链路抗多用户干扰的波束成形技术结合空时编码以及OFDM技术作重点研究。在窄带多用户MIMO系统已有的波束成形联合空时分组编码加权向量算法的基础上，改进了向量计算算法，提高系统的传输性能；并在发射端存在信道误差的情况下，对两种向量算法进行了性能比较。在MIMO-OFDM系统中，在现在的空

3、时编码方案的基础上提出一种基于某种特性的特殊信道的空时频编码方案，通过数据仿真表明，此编码方案提高了系统的抗多普勒频移性能。关键词：多天线技术空时编码波束成形正交频分复用AbstractTheMIMO(Multiple-InputMultiple-Output)systemcanbeutilizedtotransmitdataaswellastoincreasespectralutilizationratiowithoutincreasingthesystemkmd、耐dtll．Space．timecodebasedonmultipleantennasisallef

4、fectivewaytoapproachtheMIMOchannelcapacity．BeamformingtechnologywhichcomesofsmaaantennaisusedtoenhancetheanticipantsignalandrestraintheinterferentialsignalvirtuallybyweightedprocessingOnmatrixdams．Enhancingtheanticipantsignalandrestrainingtheinterferenfialsignalisitstypicaladvantage，al

5、soisthebaseofimpl睨nc埘ngspacedivisionmultipleaCCeSS．OFDMtecllllologyconvertedhigh-ratedatastreamintothelow-ratethroughserial-parallel仃ansformation,anddistributeditt0manyorthogonalsubcarrierstotransformSOthatthedatabandwidthwasreducedand疗equencyseleetivefadingchannelcanbetransformedintof

6、latfadingchannelandthemulti-path-fadingcanberesistedefficiently．Firstly,theessentialtheoryoftheMIMOsystem,eapabilityofthesystem,multi—anteniladiversityandtransmitbeanfformingtechnology．Thenspace-timecodeandOFDMisintroduced．Emphatically，thetechnologywhichcombinesbeamformingusedforresWai

7、ninginterferenceSTCandOFDMisreached．AndinMIMO-OFDMsystem,onthebasisofexistingspace-timeblockcoding，anewspace-time-frequencycodingisdesignedforf}equency·selectivefadingchannelswhoseOFDMsubcarriers’姻u锄cyresponseisrepeatperiodly．嘲thdatasimulation,thiscodeschemehaslagerdiversitygainandlo