正交空時(shí)分組編碼的仿真與分析

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1、實(shí)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(jì)算機(jī)與通信學(xué)院2013年春季學(xué)期創(chuàng)新課程設(shè)計(jì)題目：正交空吋分組編碼的仿真與分析專業(yè)班級(jí)：姓名：學(xué)號(hào)：指導(dǎo)教師：成績(jī)：摘要作為一種新的通信信號(hào)處理技術(shù)和方法，自從空時(shí)編碼捉出以來(lái)，全球無(wú)線通信領(lǐng)域內(nèi)掀起了研究空時(shí)編碼的熱潮。本次設(shè)計(jì)采用止交空時(shí)分組編碼對(duì)無(wú)線通信的特性進(jìn)行仿真與分析。數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)空吋編碼后，編碼數(shù)據(jù)分為多個(gè)支路數(shù)據(jù)流,分別經(jīng)過(guò)多個(gè)發(fā)射天線同時(shí)發(fā)射出去；接收端的最大似然譯碼可以通過(guò)把不同天線發(fā)射的數(shù)

2、據(jù)解偶來(lái)得到更簡(jiǎn)單的實(shí)現(xiàn)形式,利用的是空時(shí)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(hào)處理；無(wú)線通信；空時(shí)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(shí)發(fā)射分集(STTD)1.4.2正交發(fā)射分集(OTD)二、空時(shí)分組編碼和譯碼的實(shí)現(xiàn)與仿真2.

3、1空時(shí)分組編碼2.2空吋分組編碼和譯碼1空時(shí)分組編碼器的實(shí)現(xiàn)2空時(shí)分組譯碼器的實(shí)現(xiàn)丿〉MPSK調(diào)制的仿真函數(shù)最大似然檢測(cè)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(xiàn)..致謝附錄???????10???????1011???????11???????113???????1■???????1516刖s作為一種新的通信信號(hào)處理技術(shù)和方法，自從空時(shí)編碼捉出以來(lái)，全球無(wú)線通信

4、領(lǐng)域內(nèi)掀起了研究空時(shí)編碼的熱潮,除了對(duì)如何構(gòu)造空時(shí)編碼和空時(shí)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(shí)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(dú)立的,而實(shí)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(dòng)空吋編碼技術(shù)的實(shí)用性，有必要對(duì)空時(shí)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(jìn)措施進(jìn)行理論和實(shí)踐研究.同時(shí),如何將空時(shí)編碼和第三代移動(dòng)通訊的標(biāo)準(zhǔn)相

5、結(jié)合，研究在CDMA,WCDMA壞境下空時(shí)編碼技術(shù)的性能以及和其他技術(shù)如多用戶檢測(cè)技術(shù)的結(jié)合目前也吸引了不少的研究人員進(jìn)行研究,如空時(shí)編碼和OFDM等通訊技術(shù)的結(jié)合，使其適用于寬帶無(wú)線通訊系統(tǒng)。另外,如何將空吋編碼和陣列信號(hào)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(jī)地結(jié)合起來(lái)，充分發(fā)揮二者的優(yōu)點(diǎn)，進(jìn)一步提高其性能，提高它的實(shí)用性,是當(dāng)前研究的另一個(gè)熱點(diǎn)和方向;由于二者均是多個(gè)陣元天線系統(tǒng)的重要而有效的信號(hào)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(shí)編碼技術(shù)的研究人員也正在進(jìn)行這方面的研究和探索工作，但是此項(xiàng)工作剛剛開始,具有很大的理論和實(shí)際研究?jī)r(jià)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(shí)編碼方面的研究對(duì)于空時(shí)編碼在未來(lái)移動(dòng)蜂窩系統(tǒng)屮的應(yīng)用也是很冇意義的。基于MIMO的空時(shí)編碼的基本原理1.1MIMO技術(shù)簡(jiǎn)介MIMO技術(shù)對(duì)于傳統(tǒng)的單天線系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，能夠人人提高頻譜利用率，使得系統(tǒng)能在有限的無(wú)線頻帶下傳輸更高速率的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。目前，各國(guó)已開始或者計(jì)劃進(jìn)行新一代移動(dòng)通信技術(shù)(后3G或者4G)的研究，爭(zhēng)取在未來(lái)移動(dòng)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(lái)移動(dòng)通信寬帶和無(wú)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(lái)增加分集度從而克服信道衰落。具有相同信息的信號(hào)通過(guò)不同的路徑被發(fā)送出去，在接收機(jī)端可以獲得數(shù)據(jù)符號(hào)多個(gè)獨(dú)立衰落的復(fù)制品，從而獲得更高的接收可靠性。舉例來(lái)說(shuō)，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(hào)通過(guò)n個(gè)不同的路徑。如果各個(gè)天線之間的衰落是獨(dú)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(duì)于發(fā)射分集技

8、術(shù)來(lái)說(shuō)，同樣是利用多條路徑的增益來(lái)提高系統(tǒng)的可靠性。在一個(gè)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(duì)Z間的路徑增益是獨(dú)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(guò)不同的發(fā)射天線來(lái)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