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非正交空时编码OFDM系统性能研究

作　者: 邵珠雷
导　师: 刘伟
学　校: 河南科技大学
专　业: 电力电子与电力传动
关键词: 非正交空时分组码 OFDM 球形译码 MATLAB MIMO
分类号: TN919.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 7次
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内容摘要

随着无线通信技术的高速发展,人们对无线通信系统的数据传输速率和传输可靠性的要求不断地提高,但是现实存在的频谱资源却非常有限[1]。因此,如何高效的使用有限的频谱资源,更可靠的传输信息和不断增加系统信道的容量已成为构建现代无线通信系统所要面临的重大挑战和机遇。本文针对这一问题,提出了在无线通信系统的传输过程中采用非正交空时编码技术与OFDM技术相结合的方案。该方案在提高系统数据传输速率的同时通过分集和正交频分复用的方式使系统传输又具有很强的可靠性。论文的主要研究工作是在典型城市无线通讯信道环境下建立具有两根发射天线和两根接收天线的NOSTBC-OFDM无线通讯系统模型并测试其性能。在系统的发射端主要采用完备空时分组编码方式对信号进行非正交空时编码,在接收端则采用球形译码算法进行译码。并且,为了抵抗无线通信中的频率非选择性衰落,在系统的收发端将OFDM调制解调技术与空时编码技术相结合。为了对NOSTBC-OFDM系统的性能进行比较和分析,在相同的条件下也对OSTBC-OFDM系统和OFDM系统进行了建模与仿真。通过分析和比较,论文最后得出结论,NOSTBC-OFDM系统适用于在多径频率选择性衰落信道下高速率传输数据,具有较大的系统信道容量和较强的传输可靠性。并且,与其它空时编码方式相比,在高速率传输数据的情况下能够达到全分集的具有非正交码字结构的完备空时编码方式的性能最优。而无论从误比特率性能还是从运算复杂度方面考虑,在非正交空时分组码系统的接收端采用球形译码算法都是较理想的选择。

全文目录

摘要  2-3
ABSTRACT  3-4
符号表  4-7
第1章绪论  7-12
  1.1 课题研究背景和意义  7-8
  1.2 NOSTBC-OFDM 系统研究的国内外现状  8-10
  1.3 本文主要的内容和安排  10-12
第2章 MIMO 无线信道和 OFDM 技术  12-19
  2.1 引言  12
  2.2 无线信道的信道特征  12-13
  2.3 MIMO 无线信道传输模型  13-15
  2.4 MIMO 无线信道的容量  15-16
  2.5 宽带无线通信OFDM 技术  16-18
    2.5.1 OFDM 系统模型  16-17
    2.5.2 OFDM 中的关键技术  17-18
  2.6 本章小节  18-19
第3章非正交空时编码技术  19-46
  3.1 引言  19
  3.2 空时编码设计准则  19-21
    3.2.1 秩和行列式准则  19-20
    3.2.2 迹准则  20-21
    3.2.3 最大互信息准则  21
  3.3 空时码  21-25
    3.3.1 Alamouti 编码和最大似然译码  21-23
    3.3.2 准正交空时分组码  23-25
  3.4 非正交空时分组码  25-32
    3.4.1 线性色散空时分组码  25-29
    3.4.2 非正交完备空时分组码  29-32
  3.5 非正交空时码的译码算法  32-39
    3.5.1 最大似然译码算法  32-33
    3.5.2 迫零译码算法  33-34
    3.5.3 最小均方误差算法  34-35
    3.5.4 非正交空时码的球译码算法  35-39
  3.6 实验仿真与结果分析  39-45
    3.6.1 非正交空时码性能仿真分析  40-43
    3.6.2 非正交空时编码系统球形译码性能仿真分析  43-45
  3.7 本章小节  45-46
第4章非正交完备空时编码 OFDM 系统  46-57
  4.1 引言  46
  4.2 空时编码OFDM 系统设计准则  46-49
  4.3 非正交完备空时编码OFDM 系统方案  49-52
  4.4 仿真实验与结果分析  52-56
    4.4.1 非正交空时分组码OFDM 系统性能仿真分析  52-53
    4.4.2 多径环境对NPSTBC-OFDM 系统性能的影响  53-55
    4.4.3 NPSTBC-OFDM 系统与OFDM 系统性能比较  55-56
  4.5 本章小节  56-57
第5章结论  57-59
  5.1 论文主要研究内容与创新点  57
  5.2 研究展望  57-59
参考文献  59-63
致谢  63-64
攻读硕士学位期间的研究成果  64

非正交空时编码OFDM系统性能研究

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