【摘 要】
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近年来,随着移动通信的发展,第三代移动通信系统已经不能满足人们对获得图片传输、视频聊天等这种对通信质量有着更高要求的多媒体业务。针对这种用户需求,人们开始把研究的
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近年来,随着移动通信的发展,第三代移动通信系统已经不能满足人们对获得图片传输、视频聊天等这种对通信质量有着更高要求的多媒体业务。针对这种用户需求,人们开始把研究的目光转向第四代移动通信(4G)。为了能够在复杂的通信环境中实现大容量和高速率的数据传输[1],MIMO技术和OFDM技术得到了不断的发展和完善,并被作为4G中核心技术之一写入了相关的协议标准当中。本文主要是在研究这两种关键技术的基础上对空时编码这一关键技术进行研究和讨论。本文的主要内容首先介绍了MIMO系统模型以及简要概述了几种常见的无线信道的特征和分集技术,紧接着通过理论推导和系统仿真的方式讨论了MIMO系统中信道容量的变化情况;其次研究分析了在MIMO系统中典型的三种编码方案的编译码过程,给出了各种编码方案的适用场景以及对应的优缺点;接着将OFDM技术应用于MIMO技术中设计了MIMO-OFDM模型[2],并在该系统模型下分析了空时编码的编译码方案,并对该方案的不足之处引入了准正交的思想提出了一种改进的编码方案,通过仿真验证了该方案能够达到的优势所在;最后针对空时编码不能利用频率分集这一不足之处,进一步研究了能够将信道中的多径效应转化为有利于提高系统性能的空时频编码方案,讨论了这种方案的编码准则以及关键技术和具体的实现过程,此外根据级联码的构造思想,结合了卷积码和交织技术构造了一种采用串行级联的编码结构,通过仿真证实了这种编码结构的可行性以及相对传统的编码方案所能够达到的优势和能够取得的系统性能。
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