MIMO-OFDM技術(shù)研究.pdf

1、隨著移動(dòng)用戶的增多以及人們對(duì)移動(dòng)通信業(yè)務(wù)的追求從單純的語音業(yè)務(wù)擴(kuò)展到多媒體業(yè)務(wù)，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(dá)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(gè)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(hào)處理技術(shù)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(shù)，構(gòu)成多輸入多輸出系統(tǒng)(

2、MIMO)。一個(gè)MIMO系統(tǒng)提供多條獨(dú)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。空時(shí)編碼是一種用于MIMO系統(tǒng)的編碼技術(shù)，該編碼在多根發(fā)射天線和各個(gè)時(shí)間周期的發(fā)射信號(hào)之間能夠產(chǎn)生空域或時(shí)域的相關(guān)性，這種空時(shí)相關(guān)性可以使接收機(jī)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(shí)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(shí)編碼技術(shù)是達(dá)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(shí)碼主要為平坦衰落信道而設(shè)計(jì)，而實(shí)際的信道多為頻率選擇性衰落信道，因此，要想在實(shí)際中應(yīng)用空時(shí)編碼技術(shù)，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(fù)用（OFDM）技術(shù)就是這樣的一種技術(shù)。OFDM是一種多載波調(diào)制技術(shù)，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(shí)延擴(kuò)展的影響。研究表明，采用帶有循環(huán)前綴的OFDM調(diào)制技術(shù)，頻率選擇性衰

4、落信道可以轉(zhuǎn)化為并行的相關(guān)平坦衰落子信道。這時(shí)，即使存在較大的時(shí)延擴(kuò)展，空時(shí)碼技術(shù)仍可以有效地提高系統(tǒng)性能。 因此，將空時(shí)編碼與OFDM技術(shù)結(jié)合起來，充分開發(fā)這兩種技術(shù)的潛力，已經(jīng)成為目前通信研究的一個(gè)熱點(diǎn)。本文首先闡述了空時(shí)編碼的基本原理，給出了在平坦準(zhǔn)靜態(tài)衰落信道下空時(shí)碼的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，并提出了改進(jìn)的空時(shí)碼設(shè)計(jì)準(zhǔn)則；然后對(duì)網(wǎng)格空時(shí)碼（STTC）和分組空時(shí)碼(STBC)的編譯碼原理、特點(diǎn)和性能進(jìn)行了全面的分析；對(duì)瑞利衰落信道下正交