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1、苏州大学 硕士学位论文 差分酉空时码的设计及其在MIMO-OFDM中的应用 姓名：蒋超 申请学位级别：硕士 专业：通信与信息系统 指导教师：侯嘉 20100401 差分酉空时码的设计及其在M I M O O F D M 中的应用 中文摘要 差分酉空时码的设计及其在M I M O O F D M 中的应用 中文摘要 基于多路输入多路输出( m u l t i i n p u ta n dm u l t i o u t p u t ，M I M O ) 的空时编码技术作为 未来无线通信的关键技术，它能够充分利用无线通信信道中的多径，提高系统的抗衰 落性能，并且在不增加带宽的情况下，大幅度提高无线通
2、信系统的信息容量和传输速 率，因此受到人们越来越多的关注和研究。 空时编码技术是M I M O 获得空间分集的一种实现形式，而空时分组编码因构造 简单、解码复杂度低并且可以明显增加无线链路的可靠性和改善系统的性能成为空时 编码技术中最重要的分支之一。目前空时编码大多数研究基于编解码时发射端和接收 端都不需要知道信道状态信息( C h a n n e lS t a t eI n f o r m a t i o nC S I ) 的情况，因为在实际系统 中，信道是时变的，很难得到及时准确的信道估计，因此有人提出了应用两个相邻时 隙的信号进行差分编码并且结合酉空时调制技术设计最优的盲空时码来满足通信
3、需 求，方法是把调制和特定的信号星座集结合起来，但是星座集会被扩展，使得只有在 高信噪比的情况下才能够获得良好的性能。本文基于准正交空时分组码的差分酉空时 调制技术进行了研究，主要内容包括： 1 介绍并分析了传统的差分空时编解码技术，酉空时调制编码技术以及差分酉 空时编码技术。 2 基于T B H 和J a f a r k h a n i 的编码方案，提出基于旋转因子构造差分酉空时编码 矩阵的方法，设计出了四种编码矩阵，并将编码应用在M I M O O F D M 系统中， 同时在接收端应用角度算子简化了成对译码算法。 3 在不同的衰落信道条件下用M A T L A B 进行仿真，结果验证了加
4、入旋转因子可 以降低误码率。 关键字：多输入多输出，空时编码，正交频分复用，差分酉空时调制，旋转因子； 作者：蒋超 指导老师：侯嘉 D e s i g no f t h eD i f f e r e n t i a lU n i t a r yS p a c e - - T i meB l o c k C o d e sa n d a p p l i e d i nM I M O - - O F D M A b s t r a c t S p a c e t i m ec o d i n gt e c h n o l o g yb a s e do nM u l t i p l eI n p
5、u tM u l t i p l eO u t p u t ( M I M O ) ，a s t h ek e yt e c h n o l o g yo fw i r e l e s sc o m m u n i c a t i o n si nt h ef u t u r e ，a t t r a c t st h em o s ta t t e n t i o n a n di ss t u d i e dw i d e l y , i tc a l lt a k e sf u l l a d v a n t a g eo fw i r e l e s sc o m m u n i c
6、a t i o nm u l t i p a t h c h a n n e l st oi m p r o v et h ea n t i f a d i n gp e r f o r m a n c ei nac o m m u n i c a t i o ns y s t e m ，a n di n c r e a s e i n f o r m a t i o nc a p a c i t ya n dt r a n s m i s s i o nr a t eo fw i r e l e s sc o m m u n i c a t i o ns y s t e m sw i t h
7、 o u t i n c r e a s i n gt h eb a n d w i d t h M I M Os p a c e - t i m e c o d i n gt e c h n i q u e i sar e a l i z a t i o nf o r mt oo b t a i n s p a t i a l d i v e r s i t y ，w h i l et h es p a c e t i m eb l o c k c o d e sb e c o m et h em o s ti m p o r t a n tb r a n c hi n s p a c e
8、- t i m ec o d i n gt e c h n i q u ed u et oi t ss i m p l es t r u c t u r e ，l o wd e c o d i n gc o m p l e x i t y ，i tc a n s i g n i f i c a n t l yi n c r e a s et h er e l i a b i l i t yo fw i r e l e s sl i n k sa n di m p r o v et h ep e r f o r m a n c eo ft h e s y s t e m A tp r e s e
9、 n t ，m o s to ft h er e s e a r c hi sb a s e do nt h ec a s eo fs p a c e - t i m ec o d i n gw h e nt h e t r a n s m i t t e ra n dr e c e i v e rd on o tn e e dt ok n o wt h ec h a n n e ls t a t ei n f o r m a t i o n ( C h a n n e lS t a t e I n f o r m a t i o nc s o ，i nf a c t ，b e c a u s
10、 et h ec h a n n e li s t i m e v a r y i n g ，i ti sd i f f i c u l tt oo b t a i n t i m e l ya n da c c u r a t ec h a n n e le s t i m a t i o n , S Ot h ea p p l i c a t i o no ft w oa d j a c e n tt i m es l o ts i g n a l d i f f e r e n t i a lu n i t a r ys p a c e - t i m ec o d i n ga n d
11、m o d u l a t i o nt e c h n i q u e sh a v eb e e np r o p o s e da s t o t h eo p t i m a ld e s i g no fb l i n ds p a c e t i m ec o d e s H o w e v e r , t h ee x i s t i n gm e t h o di st oc o m b i n e m o d u l a t ea n dt h es p e c i f i cs i g n a l c o n s t e l l a t i o n ，w h e nC a
12、no b t a i ng o o dp e r f o r m a n c ei n c i r c u m s t a n c e so fah i g hs i g n a lt on o i s er a t i oo n l y T h i sp a g es t u d yt h ed i f f e r e n t i a lu n i t a r y s p a c e - t i m et e c h n i q u e so fq u a s i - o r t h o g o n a ls p a c e t i m eb l o c kc o d e s ，m a i
13、n l yi n c l u d e ： 1 P r e s e n t sa n da n a l y z e st h e t r a d i t i o n a ld i f f e r e n t i a l s p a c e - - t i m ec o d i n ga n du n i t a r y s p a c e - t i m em o d u l a t i o nc o d i n gt e c h n i q u e sa n dd i f f e r e n t i a lu n i t a r y s p a c e t i m ec o d i n g t
14、 e c h n i q u e s 2 B a s e do nt h ec o d i n gs c h e m eo fT B Ha n dJ a f a r k h a n i ，w ep r o p o s e sm e t h o d st od e s i g n D e s i g no f t h eD i f f e r e n t i a lU n i t a r yS p a c e - T i m eB l o c kC o d e sa n da p p l i e di nM I M Q ：Q ! 里坚垒堡苎! 丝 at h ed i f f e r e n t
15、i a lu n i t a r ys p a c e - t i m ec o d i n gm a t r i xb a s eo nr o t a t i o nf a c t o r , a n dp r o p o s e s f o u rk i n d so fc o d i n gm a t r i x ，a n da p p l i e di nM I M O O F D Ms y s t e m ，a tt h er e c e i v i n g T e r m i n a l ，s i m p l i f i e st h ed e c o d i n ga l g o
16、 r i t h mi np a i r s 3 I nt h ec o n d i t i o n so fd i f f e r e n t f a d i n gc h a n n e l ，s i m u l a t e d w i t ht h eM A T L A B s i m u l a t i o nr e s u l t sv e r i f yt h ei n c l u s i o nt h a tr o t a t i o ns c h e m ef a c t o rC a nr e d u c et h ee r r o rr a t e K e y w o r d s ：M u l t i p l e i n p u tm u l t i p l e o u t p u t ，s p a c e - t i m ec o d i n g ，o r t h o g o n a lf r e q u e n c y d i v i s i o nm u l t i p l e x i n
