MIMO—OFDM系統中的空時碼編碼技術

楊萃

摘 要：正交頻分復用是一種高效的多載波調制技術，可以用來對抗無線環境中的多徑衰落，減少碼間干擾。空時編碼是一種發射分集技術。該文主要研究了基于多天線正交頻分復用的空時分組碼和空頻分組碼的系統結構以及編譯碼方法。仿真結果表明，將空時編碼技術與多天線正交頻分復用技術相結合能非常有效地抵抗頻率選擇性隨機衰落。

關鍵詞：多輸入多輸出系統（MIMO） 正交頻分復用技術（OFDM） 空時分組碼（STBC） 空頻分組碼（SFBC）

中圖分類號：TN92 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）11（b）-0001-01

如何進一步提高頻譜效率和數據傳輸率，滿足日益增長的多種無線數據業務要求已成為B3G無線通信系統的關鍵問題之一，而MIMO技術和OFDM技術的結合在解決這一問題上體現出了巨大的優勢。目前，大量地把MIMO-OFDM技術應用在無線通信系統以提高系統性能的研究集中在如何在所有天線上分配子載波，使得基站根據信道狀態信息來選擇合適的子載波傳輸OFDM信號。通常將MIMO技術和OFDM結合有兩種方法：一種是利用多天線實現空分復用，提高數據比特率；另一種是利用多天線實現空間分集，從而提高傳輸可靠性。基于MIMO-OFDM的STBC和SFBC能保證在頻率選擇性衰落信道中的分集增益，正逐漸成為熱點研究分支。

1 系統模型

考慮帶空分復用的MIMO-OFDM系統，分別有個發送天線和個接收天線。我們在發送端進行天線選擇，從所有個發送天線中選擇個天線來發送OFDM信號，所以共有種可能的天線組合，假設在每個子載波上信道為平坦瑞利衰落的，這樣系統信道可以建模成的三維矩陣，為子載波數，且矩陣元素為服從均值為0，方差為1（實部和虛部的方差分別為1/2）的獨立同分布的復高斯變量。……