正交空時分組碼的FPGA設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、隨著無線移動通信技術(shù)的飛速發(fā)展，單一的語音與文字通信業(yè)務(wù)已經(jīng)無法滿足人們的需求了，這就需要通信系統(tǒng)具有更高的傳輸速率、信道容量以及可靠性。然而，由信息論可以知道這與信道的頻譜利用率是相互矛盾的。此外，由于受到無線信道的多徑傳播等因素的干擾，也會使得通信系統(tǒng)性能難以滿足要求。
　　 多輸入多輸出(Multiple Input Multiple Output，MIMO)系統(tǒng)作為能有效提高系統(tǒng)頻譜利用率和抗多徑衰落性能的一種有效途徑，

2、得到了廣泛深入地研究。MIMO是一種用來描述多天線無線通信系統(tǒng)的抽象數(shù)學(xué)模型，能利用發(fā)射端的多個天線各自獨立發(fā)送信號，同時在接收端用多個天線接收并恢復(fù)原信息?？諘r分組碼(Space Time Block Code，STBC)由于構(gòu)造容易，譯碼簡單，并且具有一定的抗衰落性能，已經(jīng)寫入到第三代蜂窩移動通信的標(biāo)準(zhǔn)中并且成為第四代移動通信標(biāo)準(zhǔn)框架中不可或缺的一部分。
　　 與此同時，由于無線信道環(huán)境的時變特性，使得不同時刻的傳播信道不會

3、完全相同，這給通信系統(tǒng)的測試帶來了不確定性。因此設(shè)計實驗室環(huán)境下的信道模擬器就顯得尤為重要。
　　 本文針對MIMO系統(tǒng)的空時分組碼技術(shù)以及無線信道的硬件實現(xiàn)進(jìn)行了研究。
　　 首先，論文對無線衰落信道的特點及分類進(jìn)行了闡述，分析了多路獨立同分布的平坦瑞利衰落信道建模方法。基于Jakes模型，提出了利用現(xiàn)場可編程邏輯門陣列(Field Programmable Gate Array，F(xiàn)PGA)實現(xiàn)信道模擬器的方案，給出了

4、實驗仿真結(jié)果。
　　 其次，對空時分組碼的原理、編譯碼技術(shù)和性能進(jìn)行了分析，設(shè)計了基于FPGA的STBC硬件實現(xiàn)方案。針對STBC的G2和H3兩種編碼方案，分別采用QPSK、8PSK和16QAM不同調(diào)制方式，詳細(xì)推導(dǎo)了基于FPGA實現(xiàn)的編譯碼算法。并且，對譯碼算法進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計，進(jìn)而減小了譯碼的復(fù)雜度。
　　 最后，通過將FPGA實現(xiàn)的信道模擬器與空時分組碼編譯碼器相結(jié)合，構(gòu)成完整的等效低通通信系統(tǒng)。在ModelSim平