空时分组码matlab,MIMO

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第 19 卷第 2 期 江 苏 技 术 师 范 学 院 学 报 JOURNALOFJIANGSUTEACHERSUNIVERSITYOFTECHNOLOGY Vol.19,No.2 Apr., 20132013 年 4 月 0 引 言 在未来的宽带移动通信系统中，人们将对信号传输提出更高的质量要求，带宽利用率、多径效应和频率选择性衰落是信号传输过程中必须重点考虑的几个关键因素。文献[1]表明多入多出技术通过实现全分集可以大幅度地提高通信系统的质量，能在不增加带宽的情况下，在每一个窄带平坦子信道上获得更大的信道容量，是一种利用空间资源换取频谱资源的技术。OFDM 技术是通过将总带宽分割为若干个窄带子载波，从而可以有效地抵抗频率选择性衰落，减少了多径衰落的影响[2-3]。空时编码是一种新的信道编码技术，它把编码、调制、发送和接收分集结合在一起，可以有效地提高在无线衰落信道中的传输性能[4]。 Alamouti 提出了简单的发射分集方法 [5]，V.Tarokh 等在此基础上又提出正交空时分组码并研究了其编译码方法[6]，其译码算法支持最大似然检测，且接收端采用线性处理，译码简单。通过使用带有循环前缀的OFDM 调制，空时处理技术可以有效地用来提高系统的性能，甚至可以运用到较大时延扩散信道中[7]。对于频率选择性衰落信道而言，一个结合 MIMO、空时编码和 OFDM 技术的系统既可以提高频谱利用率，又可以达到很高的数据传输速率[8]。因此，基于空时编码的 MIMO-OFDM 现代通信系统性能研究就更有实际意义。 本文阐述了 MIMO 系统模型的工作原理，MIMO 系统可以看作若干个独立的并行子信道叠加。详细推导了空时分组编码和最大似然解码过程，建立了 MIMO-OFDM 二者结合的系统模型，给出了该系统的空时分组编码方案,运用 Matlab 语言仿真分析了采用空时分组编码的 MIMO-OFDM 系统性能。 1 MIMO 系统模型及其工作原理假定点到点 MIMO 系统有 nT 个发射天线，nR 个接收天线。当采用空时编码的离散时间复基带系统线 性模型时，系统模型如图 1 所示。假设每个符号周期系统发射 nT×1 维列向量 x= x1 x2 … xnT ! " T ，其 中第 i 个向量 xi表示第 i 个天线发射的信号。假设总的发射功率是 P，则平均每一根发射天线的功率是 MIMO-OFDM系统空时分组编码性能仿真与分析 钱 志 文 (江苏理工学院 电气信息工程学院，江苏 常州 213001) 摘 要：正交频分复用(OFDM)和多输入多输出(MIMO)技术是解决未来宽带无线通信系统中多径衰落信道和带宽效率两大技术难点的关键技术。分析了 MIMO 系统模型和空时分组码(SBTC)的编解码原理，建立了基于SBTC 的 MIMO-OFDM 的系统模型，并对其性能进行了仿真分析。仿真结果表明，空时编码与MIMO-OFDM的结合，能够充分利用空域、频域、时域分集，有效地改善系统性能。 关键词：多输入多输出；正交频分复用；空时分组编码；最大似然解码 中图分类号：TP391.9；TN919.3 文献标识码：A 文章编号：1674-8522(2013)02-0029-05 收稿日期: 2013-03-28；修回日期：2013-04-08 作者简介: 钱志文(1965-)，女，江苏海门人，副教授，主要研究方向为信息与通信系统。 30 第 19 卷江 苏 技 术 师 范 学 院 学 报 P/nT。 设信道的响应矩阵 H 表示为维复矩阵，矩阵中每个元素 hij 是第 i 个发