快衰落信道下级联空时分组编码的探究.pdf

南京信息工程大学
硕士学位论文
快衰落信道下级联空时分组编码的研究
姓名:陈洪涛
申请学位级别:硕士
专业:系统分析与集成
指导教师:周杰
20100501
摘要近年来,基于多天线技术的多输入多输出简称系统,受到了广泛地关注。其中,空时编码技术是一种充分获得系统容量,提高通信质量的关键技术。它采用多个发送天线和接收天线传送信息,可以在不牺牲带宽和不增加发射功率的情况下成倍地提高信道容量,有效改善误码性能。在无线信道中,多径衰落和时变性使得信道中的突发错误比较突出。为了更加有效地对抗干扰、噪声和衰落,进一步获取接近薜南低橙萘浚帐北嗦牖钩3R览涤谛诺辣嗦爰际酢=ǹ帐北嗦技术与信道编码相结合,进行级联编码设计,使得系统能够同时获取较大的编码增益和分集增益,提高系统的纠错能力,改善系统的性能。因此,将信道编码与空时编码相结合亦成为当今热门研究的技术。本文首先概述了系统,分析了无线通信信道的特性。接着详细介绍了和的基本原理及系统实现,设计了编码和译码方案,并用仿真平台搭建系统模型,进行性能分析。在此基础上,进一步详细研究了信道码与空时分组码级联的编码方案。考虑到快衰落信道和准静态信道两种情形,讨论了系统码字成对差错概率,得出结论:当信道是分组衰落时,外部信道码的存在同时提供编码和分集增益,当信道偏向快衰落时,提供更多的分集增益;当信道偏向慢衰落时,提供更多的编码增益。考虑到现实无线通信系统绯鞘形⒎湮选⑽佬且贫ㄐ诺中,由于信源和信宿之间必然通过可视路径传播信号,信号的直射波分量不可忽略。此时,衰落信道较衰落信道更加接近于实际环境。因此,仿真时着重于衰落信道下卷积码与读1嗦敕桨浮Mü读#卷积码可以使鼬衰落信道下竦酶诺南低承阅堋关键词:空分分组码、级联、卷积码、成对差错概率、赖斯衰落
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学位论文作者签名:哗独创性声明关于论文使用授权的说明签字日期:!D辍!TC艿难宦畚脑诮饷芎笥ψ袷卮诵签字日期:,≯究成果。本论文除了文中特别加以标注和致谢的内容外,不包含其他人或其他机构已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得南京信息工程大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。其他同志对本研究所做的贡献均已在力。#産·,矿科学技术信息研究所的《中国学位论文全文数据库》有权保留本人所送交学位通过网络向社会提供信息服务。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。论文的全部或部分内容。论文的公布ǹ授权南京信息工程大学研究本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研论文中作了声明并表示谢意。签字日期:南京信息工程大学、国家图书馆、中国学术期刊馀贪杂志社、中国论文的复印件和电子文档,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文,并除在保密期内的保密论文外,允许论文被查阅和借阅,可以公布ǹ生部办理。口公开学位论文作者指导教师签名
第一章研究背景及其意义绪论现代通信技术的发展使人类进入了一个崭新的通信时代,新的通信技术已经渗透到人们的日常生活之中。在过去大约十年内,我们深刻感受到了对支持包括语音、视频、电子邮件和网页浏览等广泛应用的可靠高速率无线通信链路需求的空前增长。但是,在无线通信中提供这样的高速可靠链路是具有很大挑战性的。因为与其他信道不同,无线环境中的接收信号可能来自于多个路径。而多个路径上的信号的叠加会造成性能的恶化,这种现象通常称为“衰落”【俊M保诖úッ浇楣灿玫那榭鱿拢筒豢杀苊獾赜懈扇诺拇嬖凇A外,在高速率无线应用系统中其他的挑战还包括可用带宽的匮乏、发射功率的严格限制、硬件复杂度和费用要求等。频谱资源的匮乏已经日渐成为遏制无线通信发展的主要瓶颈。如何充分开发和利用有限的频谱资源,提高频谱的利用率,是当前通信领域研究的热点之一。在无线信道上实现可靠通信最有效的技术是分集】】】【浚锤邮栈峁┓⑺托藕诺亩喔龆懒⑺ヂ涓北荆期至少有一个副本将被正确接收。分集根据采用的实现方法不同,可以分为频率分集、时间分集、天线分集和调制分集等。接收或发射天线分集也称为空间分集,是一种对抗衰落的有效分集技术。【俊低车囊桓鲋饕S诺闶切诺廊萘康某浞痔岣撸佣直接转化为高的数据吞吐量,另外一个好处是显著地提高了数据传输的可靠性,即低误码率。这些都是在不牺牲额外带宽或者提高发射功率前提下实现的。技术非常适用于复杂无线信号传播环境下的无线宽带通信系统,在室内传播环境下的频谱效率可以达到/疘褂么澄尴咄ㄐ偶际踉谝贫湮阎械钠灯仔式鑫痵/,/。技术作为提高数据传输速率的重要手段得到人们越来越多的关注,被认为是新一代无线通信技术的革命。任何一个无线通信系统,只要其发射端和接收端均采用了多