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MIMO系统中空时编码与LDPC级联系统的设计与仿真

作　者: 郭航
导　师: 张振川
学　校: 东北大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: 多输入多输出系统 空时编码 低密度校验码 自适应空时分组码 差分空时分组码
分类号: TN919.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 38次
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内容摘要


MIMO系统采用多发射和多接收天线,能够显著的改善系统性能,提供可靠的无线传输链路,在不增加带宽的情况下,可以成倍的提高通信系统的容量和频谱利用率。下一代无线通信系统(4G)需要对因特网和各种多媒体服务提供高速率的数据传输和高质量的通信,因此如何在MIMO系统下利用高效的信号处理和编码技术来提供高速率高质量的数据传输受到了人们的广泛关注。同时,近年来能有效抵抗信道衰落和提高信道容量的空时编码技术和高效的信道编码技术(如LDPC码,Turbo码)得到了迅速发展,成为无线通信领域编码理论的研究热点。本文首先介绍了MIMO系统与空时编码技术产生的背景、历史与发展现状,并在此基础上讨论了MIMO系统的信道容量,研究和比较了三类空时编码的设计方案、编解码方法以及特点。然后探讨了接近香农(Shannon)限的信道编码LDPC码,重点分析了LDPC码的定义方法,研究了其硬判决译码和软判决译码方案,并对两种方案的复杂度和性能进行了分析与比较。本文重点研究了空时编码与LDPC码级联系统的设计和编译码方案,提出了LDPC码与自适应STBC级联的LDPC-ASTBC系统,LDPC码与DSTBC级联的LDPC-DSTBC系统,并针对LDPC-DSTBC系统提出独立迭代译码算法及联合迭代译码算法。最后利用MATLAB分别对上述系统进行了仿真,并对所得到的结果进行了分析。仿真结果表明空时编码与LDPC码的级联系统能极大的提高空时编码的性能,而且也使LDPC码的性能有了进一步的提高。对于两发一收的MIMO系统,LDPC-ASTBC系统和LDPC-DSTBC系统的性能相较STBC及DSTBC系统均有20dB以上的增益,较独立的LDPC码有2dB左右的增益。LDPC-ASTBC系统相较LDPC-STBC系统有约1.5dB的增益,采用联合迭代译码算法的LDPC-DSTBC系统相较采用独立迭代译码的系统有2dB左右的增益。

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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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