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SFBC MIMO-OFDM系统峰均比降低算法的研究
作 者: 陈俊鑫
导 师: 沙毅
学 校: 东北大学
专 业: 通信与信息系统
关键词: 正交频分复用 多输入多输出 空频分组码 峰值平均功率比
分类号: TN919.3
类 型: 硕士论文
年 份: 2009年
下 载: 6次
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内容摘要
MIMO-OFDM (Multiple-Input Multiple-Output Orthogonal Frequency Division Multiplexing)技术利用空间、频率和时间三种分集技术,使无线系统对噪声、干扰、多径的容限大大增加,在提高无线链路的有效性和可靠性方面有巨大的潜力。然而,MIMO-OFDM系统中存在过高的峰均比,严重地影响MIMO-OFDM系统的性能。重点研究了基于空频分组码(Space-Frequency Blocking Coding, SFBC)结构的MIMO-OFDM系统的峰均比降低算法。首先,提出了空频-选择性映射(Space Frequency Selecting Mapping, SF-SLM)和空频-部分传输序列(Space Frequency Partial Transmit Sequence, SF-PTS)算法解决了如何将OFDM系统中的峰均比降低算法搬移到SFBC MIMO-OFDM系统中,并对这两种算法的峰均比性能和复杂度进行了详尽的分析。然后,针对SFBC特殊的编码结构,并结合SF-PTS算法的优缺点,提出采用二次分割的方法对SF-PTS算法做了进一步改进,提出T-PTS(Twice-PTS)算法及其次优算法RT-PTS(Reduced T-PTS)算法。该算法将所有发射天线看作一个整体,通过对序列进行两次分割、旋转,既充分利用了各天线子载波之间的共轭和圆周移位特性,又可以结合FFT的运算特性,最大程度上降低了算法复杂度。通过理论研究和大量的仿真实验对SFBC MIMO-OFDM系统的峰均比降低算法进行了研究,并提出了一种实际系统可接受的RT-PTS算法。仿真结果表明,RT-PTS算法可以在较低的运算复杂度、较少权值搜索次数和冗余信息的情况下,获得非常良好的峰均比性能。
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全文目录
中文摘要 5-6 ABSTRACT 6-9 第1章 绪论 9-15 1.1 课题的研究背景和意义 9-11 1.2 课题的国内外研究现状 11-12 1.3 论文的主要工作、结构与内容安排 12-15 第2章 SFBC MIMO-OFDM系统模型 15-29 2.1 OFDM基本原理 15-20 2.1.1 OFDM信号分析和系统模型 15-19 2.1.2 OFDM的优缺点 19-20 2.2 OFDM系统中峰均比问题分析 20-23 2.2.1 OFDM系统峰均比的定义及影响 20-22 2.2.2 OFDM系统中峰均比的描述和分布 22-23 2.3 SFBC MIMO-OFDM系统模型 23-29 2.3.1 MIMO系统信道容量 23-25 2.3.2 SFBC MIMO-OFDM系统模型 25-29 第3章 OFDM系统的峰均比降低算法研究 29-43 3.1 概述 29-30 3.2 选择性映射(SLM)算法 30-33 3.2.1 SLM算法原理 30-32 3.2.2 SLM算法仿真和性能分析 32-33 3.3 部分传输序列(PTS)算法 33-40 3.3.1 PTS算法基本原理 33-35 3.3.2 PTS算法仿真及性能分析 35-40 3.4 PTS和SLM算法对比分析 40-43 第4章 应用于MIMO-OFDM系统的SF-SLM算法 43-55 4.1 数字信号理论基础 43-47 4.1.1 离散傅立叶变换 43-45 4.1.2 离散傅立叶变换的性质 45-47 4.2 空频-选择性映射(SF-SLM)算法 47-52 4.2.1 旋转矢量间的对应关系 48-49 4.2.2 最优旋转矢量的选取 49-52 4.2.3 SF-SLM算法复杂度分析 52 4.3 SF-SLM算法仿真与性能分析 52-55 第5章 应用于MIMO-OFDM系统的PTS改进算法 55-73 5.1 空频-选择性映射(SF-PTS)算法 55-64 5.1.1 交织分割SF-PTS算法 57-60 5.1.2 相邻分割SF-PTS算法 60-62 5.1.3 随机分割SF-PTS算法 62-64 5.2 SF-PTS算法仿真与对比分析 64-66 5.3 二次分割部分传输序列(T-PTS)算法 66-70 5.3.1 T-PTS算法原理 66-69 5.3.2 次优T-PTS(RT-TPS)算法 69 5.3.3 RT-PTS算法复杂度分析 69-70 5.4 RT-PTS算法仿真及性能分析 70-73 第6章 结束语 73-75 参考文献 75-79 致谢 79
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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 通信 > 数据通信 > 数据传输技术
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