1、多天線多天線OFDMOFDM系統(tǒng)算法實(shí)現(xiàn)與性能分析系統(tǒng)算法實(shí)現(xiàn)與性能分析班級(jí)：班級(jí)：04020201學(xué)學(xué)號(hào)號(hào)：2010040202034姓名姓名： 鄭天瀟鄭天瀟指導(dǎo)教師：王宇指導(dǎo)教師：王宇鵬鵬 一：畢業(yè)設(shè)計(jì)題目來(lái)源及背景二：畢業(yè)設(shè)計(jì)總體思路三：畢業(yè)設(shè)計(jì)系統(tǒng)軟件原理及框圖四：畢業(yè)設(shè)計(jì)系統(tǒng)軟件性能分析五：畢業(yè)設(shè)計(jì)體會(huì)第一章：畢業(yè)設(shè)計(jì)題目來(lái)源及背景 新一代移動(dòng)通信系統(tǒng)所追求的目標(biāo)就是任何人，任何時(shí)候可以與任何地方的任何人進(jìn)行通信，并要求能以更低成本提供上百兆bits/s 的多媒體數(shù)據(jù)通信速率，顯然必須開(kāi)發(fā)高頻譜效率的無(wú)線傳輸方案才可能實(shí)現(xiàn)此目標(biāo)。而隨著無(wú)線通信技術(shù)的快速發(fā)展，頻譜資源的嚴(yán)重不足己經(jīng)日

2、益成為遏制無(wú)線通信事業(yè)的瓶頸。所以如何充分開(kāi)發(fā)利用有限的頻譜資源，提高頻譜利用率，是當(dāng)前通信界研究的熱點(diǎn)課題之一。追求盡可能高的頻譜利用率已成為并且在今后仍然是一個(gè)充滿挑戰(zhàn)的問(wèn)題。這種挑戰(zhàn)促使人們努力開(kāi)發(fā)高效的編碼，調(diào)制及信號(hào)處理技術(shù)來(lái)提高無(wú)線頻譜的效率。 MIMO 技術(shù)被認(rèn)為是未來(lái)移動(dòng)通信與個(gè)人通信系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)高速率數(shù)據(jù)傳輸，提高傳輸質(zhì)量的重要途徑。近幾年來(lái)，對(duì)無(wú)線系統(tǒng)中使用多天線以及空時(shí)編碼與調(diào)制技術(shù)的研究己成為無(wú)線系統(tǒng)中新的領(lǐng)域，而且在理論和實(shí)踐上也日漸成熟。1緒論2OFDM系統(tǒng)基本原理3STBC編碼算法4V-BLAST編碼算法5多天線MIMO系統(tǒng)性能分析6總結(jié)第二章：畢業(yè)設(shè)計(jì)總體思路第三章

3、：畢業(yè)設(shè)計(jì)系統(tǒng)軟件原理及框圖OFDM調(diào)制fSTBC編碼V-BLAST編碼STBC解碼V-BLAST解碼OFDM解碼判決器性能分析OFDM系統(tǒng)原理 正交頻分復(fù)用OFDM（OrthogonalFrequencyDivisionMultiplex)是一種多載波調(diào)制方式，通過(guò)減小和消除碼間串?dāng)_的影響來(lái)克服信道的頻率選擇性衰落。它的基本原理是將信號(hào)分割為N個(gè)子信號(hào)，然后用N個(gè)子信號(hào)分別調(diào)制N個(gè)相互正交的子載波。由于子載波的頻譜相互重疊，因而可以得到較高的頻譜效率。近幾年OFDM在無(wú)線通信領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。 當(dāng)調(diào)制信號(hào)通過(guò)無(wú)線信道到達(dá)接收端時(shí)，由于信道多徑效應(yīng)帶來(lái)的碼間串?dāng)_的作用，子載波之間不再保持良

4、好的正交狀態(tài)，因而發(fā)送前需要在碼元間插入保護(hù)間隔。如果保護(hù)間隔大于最大時(shí)延擴(kuò)展，則所有時(shí)延小于保護(hù)間隔的多徑信號(hào)將不會(huì)延伸到下一個(gè)碼元期間，從而有效地消除了碼間串?dāng)_。OFDM調(diào)制與解調(diào)流程圖S/PQPSKIFFTP/SCP插入 D/AAWGNA/DCP去除S/PFFT解映射S/PSTBC原理與框圖 空時(shí)分組碼則是根據(jù)碼子的正交設(shè)計(jì)原理來(lái)構(gòu)造空時(shí)碼子 ，空時(shí)分組碼最早由Alamouti提出的。其設(shè)計(jì)原則就是要求設(shè)計(jì)出來(lái)的碼子各行各列之間滿足正交性。 接收時(shí)采用最大似然檢測(cè)算法進(jìn)行解碼，由于碼子之間的正交性，在接收端只需做簡(jiǎn)單的線性處理即可。V-BLAST原理與框圖 垂直分層空時(shí)結(jié)構(gòu)（V-BLAS

5、T）是一種性能突出、頻譜利用率高且非常簡(jiǎn)便實(shí)用的MIMO 系統(tǒng)。V-BLAST 系統(tǒng)是一種簡(jiǎn)化的BLAST 檢測(cè)算法，在室內(nèi)慢衰環(huán)境中其頻譜效率可以達(dá)到40bit/s/Hz。MIMO 天線系統(tǒng)可以通過(guò)空間復(fù)用提供很大的容量，單天線的速率和功率控制可以很大地提高V-BLAST 結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)吞吐量，而額外的天線選擇可以提供附帶的分集增益。第四章：畢業(yè)設(shè)計(jì)系統(tǒng)軟件性能分析STBC-OFDM系統(tǒng)與普通BPSK調(diào)制仿真對(duì)比STBC兩發(fā)兩收系統(tǒng)普通BPSK調(diào)制 基于之前提到的系統(tǒng)模型，進(jìn)行了計(jì)算機(jī)仿真，采用QPSK數(shù)字調(diào)制方式，兩個(gè)發(fā)射天線，兩個(gè)接收天線，OFDM調(diào)制的子載波數(shù)目為100。從仿真曲線圖中可以

6、看出,分集增益與性能曲線的斜率有關(guān),隨著發(fā)送天線的增加,曲線的斜率越來(lái)越大,分集增益也越來(lái)越大。 空時(shí)分組碼可以獲得滿分集且譯碼較為簡(jiǎn)單,可以有效地簡(jiǎn)化接收機(jī)的結(jié)構(gòu)。但是,空時(shí)分組碼傳輸速率較低,且不能提供編碼增益,因此,可以看成是一種分集技術(shù)。STBC-OFDM系統(tǒng)與普通BPSK調(diào)制仿真對(duì)比V-BLAST性能分析 信道為平坦慢衰落信道, 調(diào)制方式為:QPSK 調(diào)制, 天線為4 發(fā)4 收或2 發(fā)2 收. 我們做了直接ZF 檢測(cè)、ZF-VBLAST檢測(cè)、MMSE-VBLAST 檢測(cè)、最大似然檢測(cè)的誤比特率的仿真比較, 結(jié)果顯示直接ZF 檢測(cè)性能最差, MMSE-VBLAST檢測(cè)最接近最大似然檢測(cè)

7、。 V-BLAST 檢測(cè)算法優(yōu)于直接ZF 檢測(cè)算法.而V-BLAST檢測(cè)算法中MMSE-VBLAST 檢測(cè)算法優(yōu)于ZF-VBLAST 檢測(cè)算法, 更接近于理想的最大似然檢測(cè)算法.如果當(dāng)天線數(shù)較多時(shí)發(fā)端進(jìn)行適當(dāng)編碼, 增加編碼增益, 進(jìn)一步對(duì)抗誤差傳播能力,MMSE-VBLAST 檢測(cè)算法MMSE-VBLAST 檢測(cè)算法優(yōu)勢(shì)會(huì)更明顯。第五章：畢業(yè)設(shè)計(jì)體會(huì) 通過(guò)這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，發(fā)現(xiàn)自己通過(guò)這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，發(fā)現(xiàn)自己欠缺的還有很多很多，學(xué)習(xí)是個(gè)持續(xù)欠缺的還有很多很多，學(xué)習(xí)是個(gè)持續(xù)的過(guò)程，這點(diǎn)在我的導(dǎo)師王宇鵬老師的過(guò)程，這點(diǎn)在我的導(dǎo)師王宇鵬老師身上有很大的體現(xiàn)，王老師在遇到問(wèn)身上有很大的體現(xiàn)，王老師在遇到問(wèn)題是總是能一絲不茍的進(jìn)行研究，很題是總是能一絲不茍的進(jìn)行研究，很值得我學(xué)習(xí)。在此次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，我值得我學(xué)習(xí)。在此次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，我學(xué)到了很多知識(shí)，但更多的我是學(xué)到學(xué)到了很多知識(shí)，但更多的我是學(xué)到了一種態(tài)度，俗話說(shuō)態(tài)度決定一切，了一種態(tài)度，俗話說(shuō)