MIMO-OFDM技術研究.pdf

1、隨著移動用戶的增多以及人們對移動通信業(yè)務的追求從單純的語音業(yè)務擴展到多媒體業(yè)務，有限的頻譜資源顯得日趨緊張。未來高速無線多媒體通信要求數(shù)據(jù)傳輸速率可達100Mbit/s，因此追求盡可能高的頻譜利用率以及增加通信系統(tǒng)容量已成為并且在今后仍然是一個充滿挑戰(zhàn)的問題。這種挑戰(zhàn)使得人們努力開發(fā)高效的編碼、調(diào)制以及信號處理技術來提高無線頻率的效率。 無線信道下，提高數(shù)據(jù)傳輸速率的一種有效的方法是采用多發(fā)射多接收線技術，構成多輸入多輸出系統(tǒng)(

2、MIMO)。一個MIMO系統(tǒng)提供多條獨立的傳輸信道，因此，在一定條件下，系統(tǒng)的信道容量隨天線的數(shù)目線性增加?？諘r編碼是一種用于MIMO系統(tǒng)的編碼技術，該編碼在多根發(fā)射天線和各個時間周期的發(fā)射信號之間能夠產(chǎn)生空域或時域的相關性，這種空時相關性可以使接收機克服MIMO信道衰落和減少發(fā)射誤碼。與空間未編碼系統(tǒng)相比，空時編碼可以在不犧牲帶寬的情況下起到發(fā)射分集和提高功率增益的作用。研究表明，空時編碼技術是達到或接近MIMO無線信道容量的一種可行

3、、有效的方法。 然而，空時碼主要為平坦衰落信道而設計，而實際的信道多為頻率選擇性衰落信道，因此，要想在實際中應用空時編碼技術，必須將頻率選擇性衰落信道轉(zhuǎn)化為平坦衰落信道，而正交頻分復用（OFDM）技術就是這樣的一種技術。OFDM是一種多載波調(diào)制技術，它的基本原理是在頻域把信道分成許多子信道，各子信道間保持正交，頻譜相互重疊，有效地減輕了頻率選擇性衰落信道中時延擴展的影響。研究表明，采用帶有循環(huán)前綴的OFDM調(diào)制技術，頻率選擇性衰

4、落信道可以轉(zhuǎn)化為并行的相關平坦衰落子信道。這時，即使存在較大的時延擴展，空時碼技術仍可以有效地提高系統(tǒng)性能。 因此，將空時編碼與OFDM技術結(jié)合起來，充分開發(fā)這兩種技術的潛力，已經(jīng)成為目前通信研究的一個熱點。本文首先闡述了空時編碼的基本原理，給出了在平坦準靜態(tài)衰落信道下空時碼的設計準則，并提出了改進的空時碼設計準則；然后對網(wǎng)格空時碼（STTC）和分組空時碼(STBC)的編譯碼原理、特點和性能進行了全面的分析；對瑞利衰落信道下正交