無線電定義系統(tǒng)的原型設(shè)計

多天線OFDM系統(tǒng)算法實現(xiàn)與性能分析班級：04020201學(xué)號：2010040202034姓名：

鄭天瀟指導(dǎo)教師：王宇鵬

一：畢業(yè)設(shè)計題目來源及背景二：畢業(yè)設(shè)計總體思路三：畢業(yè)設(shè)計系統(tǒng)軟件原理及框圖四：畢業(yè)設(shè)計系統(tǒng)軟件性能分析五：畢業(yè)設(shè)計體會第一章：畢業(yè)設(shè)計題目來源及背景

新一代移動通信系統(tǒng)所追求的目標(biāo)就是任何人，任何時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，顯然必須開發(fā)高頻譜效率的無線傳輸方案才可能實現(xiàn)此目標(biāo)。而隨著無線通信技術(shù)的快速發(fā)展，頻譜資源的嚴(yán)重不足己經(jīng)日益成為遏制無線通信事業(yè)的瓶頸。所以如何充分開發(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充滿挑戰(zhàn)的問題。這種挑戰(zhàn)促使人們努力開發(fā)高效的編碼，調(diào)制及信號處理技術(shù)來提高無線頻譜的效率。MIMO技術(shù)被認(rèn)為是未來移動通信與個人通信系統(tǒng)實現(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，對無線系統(tǒng)中使用多天線以及空時編碼與調(diào)制技術(shù)的研究己成為無線系統(tǒng)中新的領(lǐng)域，而且在理論和實踐上也日漸成熟。1．緒論2．OFDM系統(tǒng)基本原理3．STBC編碼算法4．V-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)計總體思路第三章：畢業(yè)設(shè)計系統(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，通過減小和消除碼間串?dāng)_的影響來克服信道的頻率選擇性衰落。它的基本原理是將信號分割為N個子信號，然后用N個子信號分別調(diào)制N個相互正交的子載波。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在無線通信領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。

當(dāng)調(diào)制信號通過無線信道到達(dá)接收端時，由于信道多徑效應(yīng)帶來的碼間串?dāng)_的作用，子載波之間不再保持良好的正交狀態(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)間隔大于最大時延擴(kuò)展，則所有時延小于保護(hù)間隔的多徑信號將不會延伸到下一個碼元期間，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

空時分組碼則是根據(jù)碼子的正交設(shè)計原理來構(gòu)造空時碼子，空時分組碼最早由Alamouti提出的。其設(shè)計原則就是要求設(shè)計出來的碼子各行各列之間滿足正交性。接收時采用最大似然檢測算法進(jìn)行解碼，由于碼子之間的正交性，在接收端只需做簡單的線性處理即可。V-BLAST原理與框圖

垂直分層空時結(jié)構(gòu)（V-BLAST）是一種性能突出、頻譜利用率高且非常簡便實用的MIMO系統(tǒng)。V-BLAST系統(tǒng)是一種簡化的BLAST檢測算法，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)計系統(tǒng)軟件性能分析STBC-OFDM系統(tǒng)與普通BPSK調(diào)制仿真對比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)行了計算機(jī)仿真，采用QPSK數(shù)字調(diào)制方式，兩個發(fā)射天線，兩個接收天線，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,曲線的斜率越來越大,分集增益也越來越大。

空時分組碼可以獲得滿分集且譯碼較為簡單,可以有效地簡化接收機(jī)的結(jié)構(gòu)。但是,空時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、ZF-VBLAST檢測、MMSE-VBLAST檢測、最大似然檢測的誤比特率的仿真比較,結(jié)果顯示直接ZF檢測性能最差,MMSE-VBLAST檢測最接近最大似然檢測。V-BLAST檢測算法優(yōu)于直接ZF檢測算法.而V-BLAST檢測算法中MMSE-VBLAST檢測算法優(yōu)于ZF-VBLAST檢測算法,更接近于理想的最大似然檢測算法.如果當(dāng)天線數(shù)較多時發(fā)端進(jìn)行適當(dāng)編碼,增加編碼增益,進(jìn)一步對抗誤差傳播能力,MMSE-VBLAST檢測算法MMSE-VBLAST檢測算法優(yōu)勢會更明顯。第五章：畢業(yè)設(shè)計體會

通過這次的畢業(yè)設(shè)計，發(fā)現(xiàn)自己欠缺的還有很多很多，學(xué)習(xí)是個持續(xù)的過程，這點在我的導(dǎo)師王宇鵬老師身上有很大的體現(xiàn)，王老師在遇到