本文選題：空時(shí)分組碼 + OFDM技術(shù)　； 參考：《東北大學(xué)》2014年碩士論文

【摘要】：空時(shí)編碼技術(shù)是實(shí)現(xiàn)寬帶無(wú)線數(shù)據(jù)通信的一種極有潛力的技術(shù),它將信道編碼、調(diào)制、發(fā)送和接收分集有機(jī)結(jié)合,能夠有效地提高衰落信道環(huán)境下通信系統(tǒng)的抗噪聲性能�？諘r(shí)分組碼(Space Time Block Coding, STBC)以其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于實(shí)現(xiàn)且性能較好的特點(diǎn),成為了人們研究的熱點(diǎn)。但是目前對(duì)空時(shí)分組碼的研究大多是在平坦衰落信道下進(jìn)行的,本文利用正交頻分復(fù)用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM)技術(shù)有效對(duì)抗多徑衰落的特點(diǎn),詳細(xì)分析了頻率選擇性衰落信道下的基于OFDM的空時(shí)分組碼技術(shù)STBC-OFDM的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和編譯碼方法。本文首先緊緊圍繞空時(shí)編碼技術(shù),闡述了空時(shí)分組編碼技術(shù)的基本思想和原理,給出了準(zhǔn)靜態(tài)平坦衰落信道下空時(shí)碼的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則,對(duì)空時(shí)分組碼的編譯碼原理、特點(diǎn)進(jìn)行了全面的分析。深入研究了傳統(tǒng)的準(zhǔn)正交空時(shí)分組碼的編譯碼方法,并針對(duì)其不能實(shí)現(xiàn)滿分集增益的缺點(diǎn),將準(zhǔn)正交空時(shí)編碼技術(shù)與星座旋轉(zhuǎn)和矩陣旋轉(zhuǎn)相結(jié)合,提出了一種改進(jìn)的可以實(shí)現(xiàn)全速率滿分集的空時(shí)分組編譯碼方案。論文還對(duì)OFDM的基本原理和循環(huán)前綴進(jìn)行仔細(xì)探討,通過對(duì)數(shù)據(jù)塊進(jìn)行添加循環(huán)前綴和去循環(huán)前綴操作,以及IFFT和FFT變換,可以將頻率選擇性衰落信道轉(zhuǎn)變?yōu)槠教顾ヂ湫诺馈１疚姆治隽丝諘r(shí)編碼技術(shù)與正交頻分復(fù)用技術(shù)相結(jié)合的理論基礎(chǔ),給出了基于OFDM的空時(shí)分組編碼系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu),研究和分析了STBC-OFDM系統(tǒng)的編譯碼原理,并提出了一種帶有預(yù)編碼模塊的系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法。最后,對(duì)于平坦衰落信道下的空時(shí)編碼系統(tǒng)和頻率選擇性衰落信道下的基于OFDM的空時(shí)編碼系統(tǒng),在不同的編碼方式、不同的調(diào)制方式、不同的譯碼算法下進(jìn)行了性能仿真。仿真結(jié)果表明,平坦衰落信道下改進(jìn)的編碼方案,能夠保證數(shù)據(jù)以全速率傳輸,同時(shí)可以獲得滿分集增益,其性能比傳統(tǒng)的準(zhǔn)正交編碼方案優(yōu)越。頻率選擇性衰落信道下,基于OFDM的空時(shí)編碼系統(tǒng)在加入預(yù)編碼模塊之后,可以以較低的譯碼復(fù)雜度利用最大似然譯碼算法進(jìn)行譯碼,其誤碼率與QOSTBC-OFDM系統(tǒng)相比在不同的調(diào)制方式有不同程度的降低。
[Abstract]:Space-Time coding (STC) is a promising technique for wideband wireless data communication. It combines channel coding, modulation, transmission and reception diversity, and can effectively improve the anti-noise performance of communication systems in fading channels.Space Time Block coding (STBC) has become a hot topic for its simple structure, easy implementation and good performance.However, most of the researches on space-time block codes are carried out in flat fading channels. In this paper, orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) is used to effectively combat multipath fading.The system structure and encoding and decoding methods of space-time block code (STBC-OFDM) technology based on OFDM in frequency-selective fading channel are analyzed in detail.In this paper, the basic idea and principle of space-time block coding are expounded, and the design criteria of space-time codes in quasi-static flat fading channels are given. The encoding and decoding principle of space-time block codes is discussed.The characteristics are analyzed comprehensively.In this paper, the traditional encoding and decoding methods of quasi-orthogonal space-time block codes are deeply studied, and the quasi-orthogonal space-time coding technique is combined with the rotation of constellation and matrix rotation, aiming at the disadvantage that it can not realize the gain of full division set.An improved space-time block encoding and decoding scheme with full rate full division set is proposed.The basic principle and cyclic prefix of OFDM are also discussed in detail. By adding cyclic prefix and removing cyclic prefix to data block and transforming IFFT and FFT, frequency selective fading channel can be transformed into flat fading channel.In this paper, the theoretical basis of combining space-time coding technology with orthogonal frequency division multiplexing technology is analyzed, the system structure of space-time block coding system based on OFDM is given, and the encoding and decoding principle of STBC-OFDM system is studied and analyzed.A design method of the system with precoding module is presented.Finally, the performance of space-time coding system based on OFDM in flat fading channel and frequency selective fading channel is simulated in different coding mode, different modulation mode and different decoding algorithm.The simulation results show that the improved coding scheme in flat fading channel can guarantee the data transmission at full rate and obtain full diversity gain, and its performance is superior to the traditional quasi-orthogonal coding scheme.In frequency-selective fading channel, the space-time coding system based on OFDM can be decoded by maximum likelihood decoding algorithm with low decoding complexity after adding precoding module.Compared with the QOSTBC-OFDM system, the bit error rate (BER) is reduced in different modulation modes.
【學(xué)位授予單位】：東北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TN929.53

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本文編號(hào)：1751545