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WiMAX系统中MIMO-OFDMA技术研究

作　者: 徐晓雨
导　师: 何忠秋
学　校: 哈尔滨工程大学
专　业: 信号与信息处理
关键词: WiMAX 多进多出 OFDMA 空间复用 V-BLAST
分类号: TN925.93
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 42次
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内容摘要


支持宽带无线接入的WiMAX(Worldwide Interoperabiliy for Microwave Access)技术受到了业界的普遍关注。WiMAX技术是基于无线城域网IEEE802.16标准的宽带无线技术,其中IEEE802.16e采用的物理层调制和接入方式为OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access), MIMO(Mutipel Input Mutipel Output)与OFDMA的技术融合是实现充分利用空间资源、提高频谱利用率和对抗频率选择性衰落的一种有效途径,是未来新一代宽带无线通信系统的关键技术。本文首先论述了MIMO系统的基本模型以及MIMO系统的信道容量。结合OFDMA原理及其技术特点,描述了MIMO-OFDMA的系统框图,对其关键技术进行了说明。并对WiMAX物理层协议进行了分析,概述了OFDMA基本上行链路的发送算法、OFDMA帧结构以及与MIMO技术有关的规定。本文重点研究了MIMO-OFDMA系统的解空间复用算法。通过一种空间复用模型V-BLAST(Vertical Bell Labs Layered Space-Time),从理论上分析迫零算法、最小均方误差算法和最大似然算法各自的优缺点。最后,利用WiMAX标准下的上行链路仿真平台,进行算法性能仿真。在SCME信道模型下,比较上述3种算法的性能,确定了根据不同编码调制方式、不同接收天线数来选择最佳的解空间复用算法。

全文目录


摘要  5-6
ABSTRACT  6-9
第1章 绪论  9-14
  1.1 课题研究意义  9-10
  1.2 课题研究现状  10-11
  1.3 WiMAX标准的发展  11-12
  1.4 论文研究内容和章节安排  12-14
第2章 MIMO-OFDMA基本理论  14-27
  2.1 基本的MIMO系统  14-15
  2.2 MIMO信息论基础  15-20
    2.2.1 香农信道容量公式  15-16
    2.2.2 无线系统信道容量  16-17
    2.2.3 MIMO信道容量推导  17-20
  2.3 OFDM原理及OFDMA  20-24
    2.3.1 OFDM基本模型  21-23
    2.3.2 OFDMA技术  23-24
  2.4 MIMO-OFDMA系统模型  24-26
  2.5 本章小结  26-27
第3章 基于MIMO-OFDMA的WiMAX物理层协议研究  27-35
  3.1 OFDMA信号发射流程  27-32
    3.1.1 数据分块  27
    3.1.2 加扰  27-28
    3.1.3 卷积编码和删余  28-29
    3.1.4 交织  29
    3.1.5 数据映射  29-30
    3.1.6 插入导频和子载波分配  30-31
    3.1.7 调制数据加扰  31
    3.1.8 IFFT和加入循环前缀  31-32
  3.2 OFDMA物理层帧结构  32-33
  3.3 上行链路中的MIMO技术  33-34
  3.4 本章小结  34-35
第4章 MIMO解空间复用算法研究  35-43
  4.1 空间复用原理概述  35-36
  4.2 MIMO系统的数学模型  36-37
  4.3 MIMO系统空时分层结构  37-41
    4.3.1 V-BLAST分层结构模型  38
    4.3.2 V-BLAST模型下的解空间复用算法  38-41
  4.4 不同准则下的解空间复用算法  41-42
    4.4.1 迫零算法  41
    4.4.2 最小均方误差算法  41-42
    4.4.3 最大似然算法  42
  4.5 本章小结  42-43
第5章 解空间复用算法性能仿真与结果分析  43-56
  5.1 SCME信道模型  43-45
    5.1.1 SCME信道模型的发展  43-44
    5.1.2 SCME信道城市微环境  44-45
  5.2 解空间复用算法性能仿真  45-55
    5.2.1 仿真系统模块流程  46-47
    5.2.2 仿真参数  47
    5.2.3 二根接收天线  47-49
    5.2.4 四根接收天线  49-52
    5.2.5 两天线和四天线的性能对比  52-55
  5.3 仿真结果分析  55
  5.4 本章小结  55-56
结论  56-58
参考文献  58-62
攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果  62-63
致谢  63-64

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 无线通信 > 无线电中继通信、微波通信 > 无线用户环路（无线接入网）
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