正交空時分組編碼的仿真與分析

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1、實踐教學(xué)^TW^TW^TW^TW^TW^TW^TW^TW^TW^TW^TW^TW^TW^TW^TW^TW^TW蘭州理工大學(xué)計算機與通信學(xué)院2013年春季學(xué)期創(chuàng)新課程設(shè)計題目：正交空吋分組編碼的仿真與分析專業(yè)班級：姓名：學(xué)號：指導(dǎo)教師：成績：摘要作為一種新的通信信號處理技術(shù)和方法，自從空時編碼捉出以來，全球無線通信領(lǐng)域內(nèi)掀起了研究空時編碼的熱潮。本次設(shè)計采用止交空時分組編碼對無線通信的特性進行仿真與分析。數(shù)據(jù)經(jīng)過空吋編碼后，編碼數(shù)據(jù)分為多個支路數(shù)據(jù)流,分別經(jīng)過多個發(fā)射天線同時發(fā)射出去；接收端的最大似然譯碼可以通過把不同天線發(fā)射的數(shù)

2、據(jù)解偶來得到更簡單的實現(xiàn)形式,利用的是空時碼字矩陣的正交性從而得到基于線性處理的最人似然譯碼算法。最后利用MALAB軟件繪制各種情況下的信噪比和誤比特率圖形。關(guān)鍵詞：信號處理；無線通信；空時分組；最大似然目錄R'JS一、基于MIMO的空吋編碼的基本原理1.1技木I可丿I???????????????????????????????????????????????1.2瑞利衰落1?3_1D'J'彳i-y1.4空吋編碼技術(shù)及其分類1.4.1空時發(fā)射分集(STTD)1.4.2正交發(fā)射分集(OTD)二、空時分組編碼和譯碼的實現(xiàn)與仿真2.

3、1空時分組編碼2.2空吋分組編碼和譯碼1空時分組編碼器的實現(xiàn)2空時分組譯碼器的實現(xiàn)丿〉MPSK調(diào)制的仿真函數(shù)最大似然檢測的仿真函數(shù)瑞利衰落信道的仿真函數(shù)兩根接收天線數(shù)口的仿真結(jié)果????????????????????????3????????■????????????????????????????????2.3仿總結(jié)參考文獻..致謝附錄???????10???????1011???????11???????113???????1■???????1516刖s作為一種新的通信信號處理技術(shù)和方法，自從空時編碼捉出以來，全球無線通信

4、領(lǐng)域內(nèi)掀起了研究空時編碼的熱潮,除了對如何構(gòu)造空時編碼和空時編碼與其他信道編碼方式如Turbo碼相結(jié)合方面的研究外，許多和工程應(yīng)用緊密聯(lián)系的研究方向正在形式?當(dāng)前雖然關(guān)于空時編碼的構(gòu)造和應(yīng)用有了一些成果，但是這些理論大多假設(shè)信道是準(zhǔn)靜態(tài)、平衰落的，各衰落路徑也是假設(shè)是相互獨立的,而實際信道為頻率選擇性衰落、快變化以至各衰落路徑有可能相關(guān)，所以為了推動空吋編碼技術(shù)的實用性，有必要對空時編碼在信道為頻率選擇性衰落、快變化以至各衰落路徑相關(guān)的情況下的性能以及相應(yīng)的改進措施進行理論和實踐研究.同時,如何將空時編碼和第三代移動通訊的標(biāo)準(zhǔn)相

5、結(jié)合，研究在CDMA,WCDMA壞境下空時編碼技術(shù)的性能以及和其他技術(shù)如多用戶檢測技術(shù)的結(jié)合目前也吸引了不少的研究人員進行研究,如空時編碼和OFDM等通訊技術(shù)的結(jié)合，使其適用于寬帶無線通訊系統(tǒng)。另外,如何將空吋編碼和陣列信號處理技術(shù)如波束形成技術(shù)(Beamforming)和干擾抵消技術(shù)(InterferenceCancellation)冇機地結(jié)合起來，充分發(fā)揮二者的優(yōu)點，進一步提高其性能，提高它的實用性,是當(dāng)前研究的另一個熱點和方向;由于二者均是多個陣元天線系統(tǒng)的重要而有效的信號處理技術(shù)，所以它們的結(jié)合應(yīng)用就具有的應(yīng)用基礎(chǔ),最先

6、提出和研究空時編碼技術(shù)的研究人員也正在進行這方面的研究和探索工作，但是此項工作剛剛開始,具有很大的理論和實際研究價值.當(dāng)然,有關(guān)在接收端和發(fā)射端均得不到信道信息的差分空時編碼方面的研究對于空時編碼在未來移動蜂窩系統(tǒng)屮的應(yīng)用也是很冇意義的?；贛IMO的空時編碼的基本原理1.1MIMO技術(shù)簡介MIMO技術(shù)對于傳統(tǒng)的單天線系統(tǒng)來說，能夠人人提高頻譜利用率，使得系統(tǒng)能在有限的無線頻帶下傳輸更高速率的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。目前，各國已開始或者計劃進行新一代移動通信技術(shù)(后3G或者4G)的研究，爭取在未來移動通信領(lǐng)域內(nèi)占冇一席之地。隨著技術(shù)的發(fā)展，未

7、來移動通信寬帶和無線接入融合系統(tǒng)成為當(dāng)前熱門的研究課題，而MIMO系統(tǒng)是人們研究較多的方向之一。MIMO技術(shù)大致可以分為兩類：發(fā)射/接收分集和空間復(fù)用。傳統(tǒng)的多天線被用來增加分集度從而克服信道衰落。具有相同信息的信號通過不同的路徑被發(fā)送出去，在接收機端可以獲得數(shù)據(jù)符號多個獨立衰落的復(fù)制品，從而獲得更高的接收可靠性。舉例來說，在慢瑞利衰落信道中，使用1根發(fā)射天線n根接收天線,發(fā)送信號通過n個不同的路徑。如果各個天線之間的衰落是獨立的，可以獲得最大的分集增益為n,平均誤差概率可以減小到，單天線衰落信道的平均誤差概率為。對于發(fā)射分集技

8、術(shù)來說，同樣是利用多條路徑的增益來提高系統(tǒng)的可靠性。在一個具有m根發(fā)射天線n根接收天線的系統(tǒng)屮，如果天線對Z間的路徑增益是獨立均勻分布的瑞利衰落，可以獲得的最大分集增益為mno智能天線技術(shù)也是通過不同的發(fā)射天線來發(fā)送相同的數(shù)據(jù)，形成指向某些用戶的賦形波束，從而有