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WiMAX系统中多天线空时编码技术的研究

作　者: 涂军
导　师: 戴居丰
学　校: 天津大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: 宽带无线通信 WiMAX 多天线 空时分组编码
分类号: TN925.93
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 21次
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内容摘要


近年来,无线通信发展极为迅速,涌现了一大批无线通信新技术并广泛应用。宽带无线通信由于集宽带和无线于一身更是取得了突飞猛进的发展,已经成为未来无线通信的主要发展趋势。WiMAX作为“最后一公里”宽带无线接入技术,基于OFDM技术能够抗多径干扰,具有高接入速率,并且支持多天线、空时编码等高频谱效率的物理层技术,能实现信道容量和传输效率的较大提升,因此受到越来越广泛的重视。本文用Matlab作为仿真工具,深入研究了WiMAX系统中采用的多天线空时编码技术,主要完成了以下工作:1)详细介绍了WiMAX的物理层规范、MIMO的系统模型和信道容量的计算、空时分组编码器和多天线技术,加深了对WiMAX系统及其所应用的多天线技术的理解。2)基于802.16-2004协议的WirelessMAN-OFDM规范,给出了WiMAX系统框图,并用Matlab搭建了WiMAX系统平台,对不同信道、不同带宽和不同调制方式下的WiMAX系统性能进行了仿真。3)详细分析了MIMO能取得信道容量增益的原因,给出了平均分配功率和注水法分配功率下的MIMO信道容量的计算方法。并用Matlab仿真不同天线数的MIMO信道容量,以及采用平均分配功率法和注水法的不同影响。4)对最简单的空时分组码——Alamouti编码进行了仿真,详细分析了空时分组码能够取得分集增益的原因,并扩展到多发多收天线的空时编码,用Matlab仿真它们的性能。5)在之前搭建好的WiMAX系统平台上,应用多天线空时编码技术。并在系统平台上对Alamouti、两发两收、多发单收和多发多收的空时编码方案进行仿真,分析了WiMAX系统中多天线空时编码的性能。

全文目录


摘要  3-4
ABSTRACT  4-8
第一章 绪论  8-16
  1.1 几种无线通信新技术简介  8-12
    1.1.1 无线城域网技术—WiMAX  8-9
    1.1.2 MIMO-OFDM 技术  9-10
    1.1.3 无线组网技术—Mesh  10-11
    1.1.4 认知无线电技术  11-12
  1.2 课题研究的背景和意义  12-15
  1.3 本文内容及篇章安排  15-16
第二章 基于802.16 协议的WiMAX 系统  16-28
  2.1 IEEE802.16 物理层协议  16-22
    2.1.1 OFDM 符号描述  17-18
    2.1.2 信道编码  18-21
    2.1.3 帧结构  21-22
  2.2 IEEE802.16 MAC 层协议  22-23
  2.3 WiMAX 系统及其仿真  23-27
  2.4 本章小节  27-28
第三章 多输入多输出（MIMO）和空时编码技术  28-48
  3.1 MIMO 系统模型和系统容量  28-36
    3.1.1 MIMO 系统模型  28-31
    3.1.2 MIMO 信道容量  31-35
    3.1.3 MIMO 系统容量的仿真  35-36
  3.2 空时编码技术  36-43
    3.2.1 空时编码设计准则  37
    3.2.2 Alamouti 空时编码  37-41
    3.2.3 空时分组码（STBC）  41-43
  3.3 空时编码的仿真  43-47
  3.4 本章小结  47-48
第四章 WiMAX 系统中的多天线和空时编码技术  48-62
  4.1 多天线技术  48-53
    4.1.1 空间分集  48-51
    4.1.2 空间复用  51-53
    4.1.3 分集与复用的权衡  53
  4.2 WiMAX 系统中的多天线空时编码技术  53-58
    4.2.1 WiMAX 规范中支持的空时码技术  53-54
    4.2.2 WiMAX 系统中多天线空时编码的扩展  54-58
  4.3 WiMAX 系统中多天线空时编码仿真  58-61
    4.3.1 Alamouti 空时编码在WiMAX 系统中的仿真  58-59
    4.3.2 多发单收天线空时编码在WiMAX 系统中的仿真  59
    4.3.3 多发多收天线空时编码在WiMAX 系统中的仿真  59-61
  4.4 本章小结  61-62
第五章 总结与展望  62-64
  5.1 论文总结  62
  5.2 工作展望  62-64
参考文献  64-67
致谢  67

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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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