MIMO系統(tǒng)中空時分組碼的FPGA設(shè)計與實(shí)現(xiàn).pdf

1、如今第三代移動通信系統(tǒng)(3G)的廣泛應(yīng)用,第四代(4G)移動通信系統(tǒng)的發(fā)展,以及三網(wǎng)聯(lián)合的發(fā)展趨勢,對通信系統(tǒng)的可靠性、有效性和低成本提出了更高的要求,而無線頻譜資源的有限性促使了各種提高頻譜利用率方法的誕生。
　　 多輸入多輸出(MIMO)技術(shù)就是其中一個行之有效的方法,它在發(fā)送端和接收端采用多根天線,將網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)進(jìn)行分割傳送,不但大大提高頻譜利用率和系統(tǒng)容量,還能延長信號的接收距離?？諘r編碼作為MIMO系統(tǒng)中的一種關(guān)鍵技術(shù),將

2、信道編碼技術(shù)和陣列處理技術(shù)相結(jié)合,使不同天線上發(fā)射的信號具有了時間和空間的相關(guān)性,從而大幅度的提高無線通信系統(tǒng)的信息容量和傳輸速率。空時分組碼(STBC)由于其結(jié)構(gòu)簡單,譯碼復(fù)雜度小,研究最為深入和廣泛,已成為下一代移動通信系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)之一。
　　 本文首先介紹了MIMO系統(tǒng)的原理及系統(tǒng)容量,空時編碼技術(shù)的原理和設(shè)計準(zhǔn)則,對空時分組碼的編譯碼原理及算法進(jìn)行了詳細(xì)的分析。在此基礎(chǔ)上提出了H3編碼方案的硬件設(shè)計方案,實(shí)現(xiàn)了基于FP

3、GA的三發(fā)一收和三發(fā)三收的空時分組碼編譯碼系統(tǒng),并結(jié)合Matlab軟件對系統(tǒng)進(jìn)行了性能測試,包括誤碼率和硬件資源的需求情況兩個方面。仿真及測試結(jié)果驗(yàn)證了所提系統(tǒng)方案的可行性。此外,對系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)硬件資源的分析表明,頻譜利用率越高的編碼方案其需要的硬件資源也相應(yīng)多。
　　 國內(nèi)外對空時分組碼的理論研究已經(jīng)非常深入,關(guān)于如何利用硬件來實(shí)現(xiàn)的文章在近些年也已經(jīng)出現(xiàn),但是數(shù)量極少而且只針對編碼速率為1的Alamouti方案。本文提出的針對編