MIMO-OFDM系统的空时编码技术及仿真分析.pdf

2010年 9月 西 安 邮 电 学 院 学 报 Sept．2010 第 15卷 第5期 JOURNALOFXI’ANUNIVERSITYOFPOSTSANDTELECOMMUNICATIONS vo1．15No．5 MIMO—OFDM 系统的空时编码技术及仿真分析 官银莹，邵 朝 (西安邮电学院 通信与信息工程学院，陕西 西安 710121) 摘要：基于对窄带多输入多输出(MultipleInputMultipleOutput，MIMO)技术和正交频分复用(OrthogonalFrequencY DivisionMultiplexing，OFDM)技术的分析研究，发现二者具有相结合的可能性和现实性。通过建立二者结合的系 统模型 (MIMo0FDM)，给出该系统的空时编码方案。借助计算机仿真分析发现，结合后的MIMO-OFDM 系统较 传统的OFDM系统，可靠性获得提升。可见MIMO-OFDM系统的空时编码技术是一种提高通信质量的有效方法。 关键词 ：多输入多输 出；正交频分复用 ；多输入多输 出正交频分复用；空时分组码正交频分复用 中图分类号：TN919．3 文献标识码：A 文章编号：1007—3264(2010)05—0034—04 O 引言 1 OFDM 系统原理 在未来宽带移动通信系统中，人们对传输质量 1．1 OFDM 的系统模型 提出了更高的要求，这就需要采用更先进的技术来 实现更高的可靠性。然而频谱资源是有限的，要支 持更高的传输质量就要开发空间资源。研究表明多 人多出(MIMO)技术…通过实现全分集可以大幅度 地提高通信系统的质量，然而它是一种窄带技术，只 X xL X ¨ 适用于频率平坦性信道，对多径衰落无能为力。正 交频分复用(OFDM)技术_24J是通过正交性维系着 系统的可靠性和有效性，它所做的努力都是在频谱 高效利用的前提下保持系统性能不下降，提高传输 质量不是它的优势，然而它可以将频率选择性信道 l奎I1 OFDM 系统模型 转变成频率平坦性信道，减少了多径衰落的影响。 图1给出了OFDM 系统原理结构2。在图中， 两种技术优势互补，在下一代通信系统中备受青睐。 N个频域串行的数据xo，x 一，xN一1进入系统，经 本文仔细分析了OFDM技术和MIMO技术的 过串并变换，变为 N路并行数据X ： [xo，X 一， 特点，给出了二者结合的可能性和现实性，建立了二 XN一1]丁。{ }是一组载波，各路子载波的关系为： 者结合的系统模型，给出了该系统的空时编码方案。 最后通过计算机仿真分析 了结合后 的 MIMO- ^= +走△ ，其中是=0，1，…，N一1， 为系统的 OFDM{5J系统性能。 发射载频，zxf为子载波间的最小间隔，一般取Af= 1 寺。作为载波的信号组为 收稿Et期：2010—06—28 作者简介：官银莹(1986一)，女，陕西白河人，西安邮电学院通信与信息工程学院硕士研究生； 邵 朝(1955一)，男，陕西富平人，西安邮电学院通信与信息工程学院教授，硕士生导师。 第5期 官银莹，等：MIMO—OFDM 系统的空时编码技术及仿真分析 ·35 · ，= 丁 ㈩ 的持续长度相对增加，从而