基于OFDM技术的MIMO系统
MIMO-OFDM无线信道与系统
第一章无线信道1.1 概述无线信道系统主要借助无线电波在空中或水中的媒介传播来实现无线通信，其性能主要受到移动无线信道的制约和影响。
与有线通信不同，无线通信系统的发射机和接收机之间的传播路径非常复杂，从简单的室内传播到几千米或几十千米的视距（LOS）传播，会遭遇各种复杂的地物，如建筑物、山脉和树叶等障碍物的非视距（NLOS）传播。
由于无线信道不像有线信道那样固定并可预见，而是具有很大的随机性，甚至移动台的速度都会对信号电平的衰减产生影响，以上因素都造成无线信道非常难以分析。
仔细分析无线信道的传输特点，是提高无线传输效率和质量的前提，一般用统计方法来分析和建模无线信道。
1.2信号传播方式在无线环境下进行通信，信号可能要经过许多的障碍物，如大楼、街道、树木以及移动的汽车等。
信号的传播途径大致可分为4种：（1）直线传播在较广阔的地区，如郊区或农村。
然而在城市环境中，直线传播很少见。
（2）反射信号往往经过大的建筑物、平坦的地面和高山反射。
反射是信号传播的一种重要途径。
（3）折射信号经过障碍物的边界时，经折射绕过障碍物而到达目的地，信号经折射后衰减很大。
因此，在无线信道模型中，一般忽略这种传播途径。
（4）散射当信号遇到一个或多个较小的障碍物时，出现散射现象，即信号分成了许多个随机方向的信号。
散射在城市通信中为最重要的一种传播方式。
信号经散射后很难预测，因此理论上的建模往往建立在统计分析的基础上。
在实际环境中，信号利用障碍物的反射、散射或直线传播等，经多条路径到达接收端，即多径传播，从而形成了多径传播。
1.3移动无线信道的衰落特性移动无线信道是一种时变多径信道。
无线电信号通过移动信道时会遭受来自不同途径的衰减损害，这些来自不同途径的衰减损害对通信系统的性能带来极大的影响。
这些算还可以归纳为三类。
接收信号的功率可用公式（2-1）表示为：()()()n P d d S d R d -=⋅⋅ 式中，d 表示移动台到基站的距离。
QPSK和16QAM调制下MIMO-OFDM系统Matlab仿真实现
QPSK和16QAM调制下MIMO-OFDM系统Matlab仿真实现一、引言MIMO-OFDM系统是一种融合了多输入多输出（MIMO）和正交频分复用（OFDM）技术的无线通信系统，能够显著提高数据传输速率和系统可靠性。
在MIMO-OFDM系统中，调制方式的选择对系统性能具有重要的影响。
QPSK和16QAM是两种常用的调制方式，它们在MIMO-OFDM系统中的应用对系统的性能和效率有着明显的影响。
本文将针对QPSK和16QAM调制下的MIMO-OFDM系统进行Matlab仿真实现，以研究两种调制方式对系统性能的影响。
二、MIMO-OFDM系统基本原理MIMO-OFDM系统由MIMO技术和OFDM技术组成。
MIMO技术利用多个天线发射和接收信号，通过空间分集和空间复用的方式提高系统的性能和可靠性。
而OFDM技术将带宽分成多个子载波，并采用正交调制方式传输数据，能够有效克服多径干扰和频率选择性衰落，提高系统的抗干扰能力和频谱利用率。
MIMO-OFDM系统将MIMO技术和OFDM技术结合，充分发挥两者的优势，实现了高速率和高可靠性的无线通信。
1. Matlab仿真环境搭建需要在Matlab环境中搭建MIMO-OFDM系统的仿真环境。
在Matlab中，可以使用Communications Toolbox和Wireless Communications Toolbox工具箱来搭建MIMO-OFDM系统的仿真环境。
通过这些工具箱，可以方便地构建MIMO通道模型、OFDM调制器和解调器等系统组件，并进行参数设置和仿真运行。
2. QPSK调制方式在QPSK调制方式下，将复数信号映射到星座图上，每个符号点代表两个比特。
QPSK调制方式可以实现较高的传输速率和频谱利用率，适用于高速率和大容量的无线通信场景。
在MIMO-OFDM系统中，QPSK调制方式通常用于传输速率要求较高的场景，例如视频传输和高速数据传输等。
2. MIMO-OFDM系统仿真实现与QPSK调制方式类似，利用Matlab中的Wireless Communications Toolbox，可以进行16QAM调制下MIMO-OFDM系统的仿真实现。
lte工作原理
lte工作原理LTE（Long Term Evolution）是第四代（4G）无线通信技术的一种标准，其工作原理是基于OFDM（Orthogonal Frequency Division Multiplexing，正交频分复用）和MIMO（Multiple Input Multiple Output，多输入多输出）技术。
首先，LTE系统中的空中接口使用OFDM技术来实现高速数据传输。
OFDM是一种多载波调制技术，将高速数据流分成多个低速数据流，分别在不重叠的子载波上传输。
这些子载波之间正交分离，可以充分利用频谱资源，提高频谱利用效率。
此外，OFDM技术还具有抗多径衰落和抗干扰能力强的特点。
LTE系统中还使用了MIMO技术，通过在发送和接收端使用多个天线，可以实现空间上的多重传输。
MIMO技术可以提高系统的数据传输速率和信道容量，同时还可以减小信号的衰落和干扰。
LTE系统中常用的MIMO模式有SU-MIMO （Single User MIMO，单用户MIMO）和MU-MIMO（Multi User MIMO，多用户MIMO）。
LTE系统的基站（eNodeB）和终端设备（UE）之间通过无线信道传输数据。
基站通过调度算法将数据分成小的数据块，并根据信道状态信息选择合适的传输方式（例如：调制方式、编码方式等）。
然后将数据块按照时间和频率的方式分配到子载波上，并使用OFDM和MIMO技术进行传输。
终端设备接收到数据后，会进行解调和解码等处理，然后将数据传给上层应用或者网络。
除了数据传输，LTE系统还具有一些其他功能。
一是调制解调器(MODEM)，它负责数字信号的调制和解调，将数字信号转换成模拟信号，并通过天线进行发送和接收。
二是控制器，负责系统的管理和控制，包括调度算法的实现、信道状态的估计和预测等。
三是核心网，负责用户身份验证、用户数据的传输等核心的网络功能。
LTE系统的工作原理可以简单总结为以下几个步骤：1. 将要传输的数据分成小的数据块，并根据信道状态信息选择合适的传输方式。
基于OFDM的MIMO移动通信技术
２ ＭＩＯ技 术 ． Ｍ
采 用相关技 术来分开 ，这样减少 了各载波 之间的相互干扰 ，并 Ｈ 各载波可以相互重叠并且每个子载波的峰值都对应其它子载波 的零值 ，闪此也就提 高 了频谱利 用率 。每个子载波上 的信号带
ＭＩ ＭＯ技术利用 多发送天线和 多接收天线来扣 信道衰落 ， 宽小ｆ信道 的相关带 宽 ，因此每 个子载波 上的可以看成平坦 性 俐 提高信道容量 ，提高 频谱 利 用率 。ＭＩ ＭＯ信 道指 是在收发两端 衰 落 ，从而 ’ 】 以消除符 号闻干扰 （ Ｓ ） Ｉ Ｉ 。ＯＦＤＭ 通过 将频率 使用多个天线 ，各个收 发天线对之 间形成 一个 ＭＩ Ｍ０子信道 的 选择性衰 落信道转换 成相对平坦 的子 信道 ，从而减 小多径衰落 矩阵集 ，假定发 送端有 Ｎ 个发送 天线 ，有 Ｍ 个接收天 线 ， 的影响 ， 且由于每 个子信道的带 宽仅仅是原信 道带宽的－ ／， －Ｊ ， 收发天线之 间形成 信道矩阵 Ｈ，在某 恻 ｔ 刻 ，信道矩阵为 ： 部分 ，信道 均衢变得 相对容易 ，ＯＦＤＭ 明显地降低 了宽带无 Ｉ１ ］， １ ・
Ｌ＿ ＾ Ⅳ… ＾ｊ ｒ － Ｉ Ｉ
…
¨
一
其 中 Ｈ 的无素是任 意一 对收 发天线之 间的子 信道。 当火线 一 相互之 间有足够远的距离 ， 各收发天线之 间的信号传输 町以看成
是相 互独立的 ， ｛矩阵 的秩较大 ，理想情 况下 能达到满秩 。如 果收 发天线相互之 间较近 ， 各收发天线之 间的信号传输 ． 】 以看成 是相关的 ，Ｈ矩阵的秩较 小 因此 ＭＩ ＭＯ信道容量和 Ｈ矩阵的 大小关 系密切 。如果不知道发送端 的信道信息 ，但是 Ｈ 矩阵确 定 ，且总的发射功率 Ｐ一定 ，那 么把 功率平均分 配到每 一个 发 送 天线 ，接收端的噪 声用矩阵 ｎ表示 ，它的元素是静 态独立零 均 值 高斯 复数 变 量 ，则 容量 公式 为 ：
MIMO-OFDM技术
MIMO-OFDM技术MIMO-OFDM技术1 MIMO技术无线通信的不可靠性主要是由无线衰落信道的时变和多径特性引起的，如何有效地对抗无线信道的衰落是高速移动通信必须要解决的问题。
在无线通信系统中提高信息传输可靠性的一种有效手段是采用分集技术，以多输入多输出（MIMO）技术为代表的空间分集技术是当前的优选方案之一。
MIMO的意思是Multiple Input Multiple Output，其原理为MIMO系统在发射端和接收端均采用多天线(或阵列天线)和多通道。
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个天线或者天线阵列，就构成了一个无线MIMO 系统。
MIMO技术是现代通信的一大突破，该技术提供了解决未来无线网络传输瓶颈的方法。
MIMO技术的核心思想是信号的空间-时间联合处理，即把数字信号固有的时间维度与多个空间分离天线带来的空间维度联合起来。
在某种意义上，MIMO技术也可以看作是传统智能天线技术的扩展。
概述联合考虑发送分集和接收分集就构成了多输入多输出（MIMO，Multi-Input Multi-Output）系统，该系统能够获得更大的分集增益。
MIMO系统的重要特征是能够利用无线通信的多径传播特性来提高系统的性能，即能够有效地利用无线链路中的随机衰落和延迟扩展特性来成倍地提高传输的速率或可靠性。
分集技术为了保证无线通信的可靠传输，主要用于补偿信道衰落损耗的分集技术是其中一种十分有效的方法。
分集技术，是指在通信的过程中，系统要能够提供发送信号的副本，使得接收机能够获得更加准确的判断。
根据获得独立路径信号的方法的不同可以分为时间分集、频率分集和空间分集等。
其中，空间分集技术没有时延和环境的限制，能够获得更好的系统性能，可以分为接收分集和发射分集。
传统的空间分集主要是接收分集，在这种接收方式中接收机对它收到的多个衰落特性相互独立但携带同一信息的信号进行特定的处理，以降低信号电平的起伏，这样显然会导致接收机的复杂度增加。
mimo-ofdm技术原理
mimo-ofdm技术原理MIMO-OFDM技术是近年来在无线通信领域中大量应用的一种技术。
它将多输入多输出（MIMO）和正交频分复用（OFDM）两种技术结合起来，在多径衰落环境下，提高了无线信道的传输速率和抗干扰性能。
MIMO技术是一种传输多个数据流的技术，它利用了多个天线之间的信道空间多样性。
在信道质量合适的情况下，MIMO技术可以提高信道容量和传输速率。
同时，在干扰和噪声较强的情况下，MIMO技术可以利用空间编码技术提高数据可靠性。
OFDM技术是一种基于正交的子载波技术，它将来自不同载频信道的数据进行正交分解，并将数据分配到多个子载波上进行传输，从而实现了多用户的并行传输和频谱利用。
MIMO-OFDM技术将MIMO技术和OFDM技术结合起来，实现了多用户的并行传输和多个数据流的传输。
在传输端，MIMO-OFDM技术使用空间分集和空间多路复用技术，在多个天线之间传输多个数据流。
在接收端，利用多天线接收技术，对接收数据进行再编码和合并，以提高接收数据的可靠性和传输速率。
在多径衰落信道下，MIMO-OFDM技术可以利用多天线之间的空间多样性，减小多径衰落带来的影响，提高信道容量和传输速率。
同时，利用OFDM技术，提高频谱利用率和抗衰落性能。
在无线通信领域中，MIMO-OFDM技术已经广泛应用于4G和5G通信系统中。
通过采用MIMO-OFDM技术，可以提高无线信道的传输速率和抗干扰性能，在大规模用户和高速数据传输的情况下，更好的满足用户的需求。
总结起来，MIMO-OFDM技术结合了MIMO技术和OFDM技术的优势，实现了多用户的并行传输和多个数据流的传输，在多径衰落环境下提高了无线信道的传输速率和抗干扰性能。
随着5G通信技术的发展，MIMO-OFDM技术将会更加成熟和广泛应用。
MIMO技术介绍与MIMO与OFDM的结合对移动通信的优化
MIMO 技术介绍与MIMO 与OFDM 的结合对移动
通信的优化
多输入多输出（MIMO）技术是指在发射端和接收端分别使用多个发射天线和接收天线，信号通过发射端和接收端的多个天线传送和接收，从而改善每个用户的服务质量（误比特率或数据速率）。
MIMO 技术对于传统的单天线系统来说，能够大大提高频谱利用率，使
得系统能在有限的无线频带下传输更高速率的数据业务。
目前，各国已开始或者计划进行新一代移动通信技术（后3G 或者4G）的研究，争取在未来移动通信领域内占有一席之地。
随着技术的发展，未来移动通信宽带和无线接入融合系统成为当前热门的研究课题，而MIMO 系统是人们研究较多的方向之一。
本文重点介绍MIMO 技术的五大研究热点。
MIMO 信道的建模和仿真
为了更好地利用MIMO 技术，必须深入研究MIMO 信道特性，尤其是空间特性。
与传统信道不同的是，MIMO 信道大多数情况下都具有一定的空间相关性，而不是相互独立的。
在2001 年11 月的3GPP 会议中，朗讯、诺基亚、西门子和爱立信公司联合提出了标准化MIMO 信道的建议。
3GPP 和
3GPP2 推荐的链路级MIMO 信道的建模方法有两个：基于相关（CorrlraTIon。
基于MIMO-OFDM技术的下一代无线局域网系统设计
中 国 民 航 飞 行 学 院 学 报
Ｊ ｕ ｌ ｏ Ｃｉｉ Ａｖ ａ ｉ ｎ Ｆ ｉ ｈ Ｕｎ ｖ ｒｉ ｏ Ｃｈｍ ａ ｏ ｍａ ｆ ｖｌ ｉｔ ｌ ｔ ｏ ｇ ｉｅｓｙ ｔ ｆ
— — — — — —
Ｍａ ． ０ ｙ ２０ ８
ｉ － ～ ∞ － 蛳 － 眦 ∞ ＿ 哆 ｌ ０ ｌ
ｎ
＾ 。 ａ
Ｔ啦 ｉ
● 瞰
Ｂ ｄ －岫 ● ＾｝
一
… ．一
图 ２ＭＩ ． Ｄ 的载波 频 率分 配和帧 格式 ＭＯＯＦ Ｍ
图 ２中，第一个长前导码后的信号帧格式主
要为 ：速率 位 （ ．４ 占 ４ 比特 ，天线 （ ｔ Ｒ１ ） Ｒ Ａｎ）
Ｔｎ Ｇ ）致力 于 提 高 Ｐ Ｙ 层 和 ＭＡＣ 层 的 技术 规 Ｈ
格 ，以达到在 Ｍ Ｃ 层上至 少具备 １０ ｐ Ａ ０ Ｍｂ ｓ的数 据吞 吐率Ｉ。为了达 到这个需 求 ，假 设 Ｍ Ｃ 层数 ２ 】 Ａ
据 吞 吐 效 率 提 高 ５％ ，Ｐ Ｙ 层 至 少 要 提 供 ０ Ｈ ２０ ｐ ０Ｍｂ ｓ的通信能力 。为此 ，本文提出了一个新
． ｉ 墨 ：
现在 ６． Ａ 调制方法以及 ３ ４Ｑ Ｍ ／ ４冗余编码时【， ３ 】
提供 ２ ６Ｍ １ ｎｚ的最大传输能力。即使在 传统的
ＩＥ ０ ．１标准 中，ＭＡＣ４ Ｅ Ｅ ８２１ １也不 能在 Ｐ ］ ＨＹ 数据 速 率 增 加 的情 况 下 保 证 Ｍ Ｃ 具 有 如 此 高 的 效 Ａ 率 。可 以通过 ＩＥ ０ ．ｌ Ｇ Ｅ Ｅ８２１ Ｔ ｎ中讨论 的吞 吐率增 强机制 来解 决该 问题 。 ２ 双 波段 ＭＩ ． Ｆ ＭＯ Ｏ ＤＭ 传输 结 构和帧 格式
（Ｈ Ｐ Ｙ） 层采用双波段 （ｕｌ ａｄ 和多输入多输 出 ｄａ ｂｎ ） － 一正交频分复用 （ ＭＯ Ｏ Ｄ ） ＭＩ —Ｆ Ｍ 技术，
基于多特征融合的ＭＩＭＯ-ＯＦＤＭ_系统单混信号调制识别算法
第４６卷 第４期２０２４年４月系统工程与电子技术ＳｙｓｔｅｍｓＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓＶｏｌ．４６ Ｎｏ．４Ａｐｒｉｌ２０２４文章编号：１００１ ５０６Ｘ（２０２４）０４ １４５６ １０ 网址：ｗｗｗ．ｓｙｓ ｅｌｅ．ｃｏｍ收稿日期：２０２２１２１３；修回日期：２０２３０６２５；网络优先出版日期：２０２３０８１０。
网络优先出版地址：ｈｔｔｐｓ：∥ｋｎｓ．ｃｎｋｉ．ｎｅｔ／ｋｃｍｓ／ｄｅｔａｉｌ／１１．２４２２．ＴＮ．２０２３０８１０．１１１２．００２．ｈｔｍｌ基金项目：国家自然科学基金（６１６７１０９５，６１７０２０６５，６１７０１０６７，６１７７１０８５）；信号与信息处理重庆市市级重点实验室建设项目（ＣＳＴＣ２００９ＣＡ２００３）；重庆市自然基金（ｃｓｔｃ２０２１ｊｃｙｊｍｓｘｍＸ０８３６）；重庆市教育委员会科研项目（ＫＪ１６００４２７，ＫＪ１６００４２９）资助课题 通讯作者．引用格式：邹涵，张天骐，马 然，等．基于多特征融合的ＭＩＭＯ ＯＦＤＭ系统单混信号调制识别算法［Ｊ］．系统工程与电子技术，２０２４，４６（４）：１４５６ １４６５．犚犲犳犲狉犲狀犮犲犳狅狉犿犪狋：ＺＯＵＨ，ＺＨＡＮＧＴＱ，ＭＡＫＲ，ｅｔａｌ．Ｓｉｎｇｌｅ ｍｉｘｅｄｓｉｇｎａｌｍｏｄｕｌａｔｉｏｎａｎｄｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎａｌｇｏｒｉｔｈｍｆｏｒＭＩＭＯ ＯＦＤＭｓｙｓｔｅｍｂａｓｅｄｏｎｍｕｌｔｉ ｆｅａｔｕｒｅｆｕｓｉｏｎ［Ｊ］．ＳｙｓｔｅｍｓＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ，２０２４，４６（４）：１４５６ １４６５．基于多特征融合的犕犐犕犗 犗犉犇犕系统单混信号调制识别算法邹 涵 ，张天骐，马 然，杨宗方（重庆邮电大学通信与信息工程学院，重庆４０００６５） 摘 要：为解决非协作通信中多输入多输出正交频分复用（ｍｕｌｔｉｐｌｅ ｉｎｐｕｔｍｕｌｔｉｐｌｅ ｏｕｔｐｕｔｏｒｔｈｏｇｏｎａｌｆｒｅ ｑｕｅｎｃｙｄｉｖｉｓｉｏｎｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ，ＭＩＭＯＯＦＤＭ）系统的单混信号调制识别问题，提出一种基于多特征融合和决策融合的调制识别方法。
LTE实训报告范文
LTE实训报告范文LTE（Long Term Evolution）是一种4G无线通信技术，旨在提供更高的数据速率、更低的时延和更好的用户体验。
本实训报告将介绍我在LTE实训中所学到的内容。
在实训的第一部分，我们学习了LTE的基础知识。
LTE是一种基于OFDM（正交频分复用）和MIMO（多输入多输出）技术的无线通信系统。
它采用了以IP（Internet Protocol）为核心的网络架构，以实现快速而高效的数据传输。
我们学习了LTE的系统架构、无线接口、物理层和协议栈等内容。
在实训的第二部分，我们学习了LTE的物理层技术。
LTE的物理层采用OFDM技术来实现高速的数据传输。
我们学习了OFDM的原理、调制方式、信道估计和信道编码等内容。
我们还学习了MIMO技术，该技术可以利用多个天线来增加信道容量和提高系统性能。
在实训的第三部分，我们学习了LTE的无线接口技术。
LTE的无线接口分为UE（User Equipment）到eNodeB（Evolved Node B）的接口和eNodeB到EPC（Evolved Packet Core）的接口。
我们学习了UE和eNodeB之间的物理层协议、MAC（Media Access Control）协议和RLC （Radio Link Control）协议等内容。
我们还学习了eNodeB和EPC之间的S1接口、X2接口和SGi接口等内容。
在实训的最后部分，我们进行了LTE网络的搭建和性能测试。
我们利用实验室提供的LTE设备，搭建了一个小型的LTE网络。
我们配置了基站和用户终端，测试了LTE网络的数据传输速率、时延和稳定性等指标。
通过这些测试，我们能够评估LTE网络的性能，并对其进行优化。
通过这次LTE实训，我对LTE技术有了更深入的了解。
我学会了LTE 的基础知识、物理层技术和无线接口技术。
我也学会了搭建和测试LTE网络的方法。
这些知识对我今后的学习和工作都有很大的帮助。
(完整word版)MIMO-OFDM系统原理及其关键技术
MIMO-OFDM系统原理及其关键技术未来的宽带无线通信系统，将在高稳定性和高数据传输速率的前提下，满足从语音到多媒体的多种综合业务需求。
而要在有限的频谱资源上实现综合业务内容的快速传输，需要频谱效率极高的技术。
MIMO技术充分开发空间资源，利用多个天线实现多发多收，在不需要增加频谱资源和天线发送功率的情况下，可以成倍地提高信道容量。
OFDM（正交频分复用）技术是多载波窄带传输的一种，其子载波之间相互正交，可以高效地利用频谱资源。
二者的有效结合可以克服多径效应和频率选择性衰落带来的不良影响，实现信号传输的高度可靠性，还可以增加系统容量，提高频谱利用率，是第四代移动通信的热点技术。
OFDM技术原理及实现无线信道的频率响应曲线大多是非平坦的，而OFDM技术的主要思想就是在频域内将给定信道分成多个正交子信道，然后将高速数据信号转换成多个并行的低速子数据流，调制到每个信道的子载波上进行窄带传输。
每个子信道上的信号带宽小于信道的相关带宽，因此每个子信道可以看成平坦性衰落，从而可以消除信道波形间的干扰。
由于OFDM是一种多载波调制技术，OFDM系统采用正交方法来区分不同子载波，子载波间的频谱可以相互重叠，这样不但减小了子载波间的相互干扰，同时又极大地提高了频谱利用率。
如图1可见OFDM的正交性。
图1 OFDM信号频谱由于OFDM系统中有大量载波，所以在实际应用中不可能像传统的处理方法一样，使用几十个甚至几百个振荡器和锁相环进行相干解调。
因此，Weinstein提出了一种用离散傅里叶变换实现OFDM的方法。
设OFDM信号发射周期为［0，T］,在一个周期内传输的N个符号为(D0，D1，…，DN-1)。
第k个符号Dk调制第k个载波fk，所以合成的OFDM信号为:由式⑤可见，以fs对C(t)采样所得的N个样值(C0，C1，…，CN-1)刚好为(D0，D1，…，DN-1)的N 点反向离散傅里叶变换(IDFT)。
因此OFDM系统可以这样实现：在发射端，先由(D0，D1，…，DN-1)的IDFT 求得(C0，C1，…，CN-1)，再经过低通滤波器即得所需的OFDM信号C(t);在接收端，先对C(t)采样得到(C0，C1，…，CN-1)，再对(C0，C1，…，CN-1)求DFT，即得(D0，D1，…，DN-1)。
MIMO+OFDM--新一代移动通信核心技术
需要极高频谱利用率的技术，而 #$%& 提高频谱利 用率的作用毕竟是有限的，在 #$%& 的基础上合理 开发空间资源，也就是 &3#$%& ，可以提供更 高的数据传输速率。另外 #%$& 由于码率低和加入 了时间保护间隔而具有极强的抗多径干扰能力。由 于多径时延小于保护间隔，所以系统不受码间干扰 的困扰，这就允许单频网络（ 4$’ ）可以用于宽带
其中 ) % ( # ( & 是第 & 个子载波频率上的从第 # 个发送 天线到第 % 个接收天线之间的信道矩阵，并且假定 该信道矩阵在接收端是已知的， *# ( & 是第 & 个 子 载 波频率上的从第 # 个发送天线 发 送 的 符 号 ? ! 高斯白噪声。 这样在接收端接收到的第 & 个子载波频率上的
)*)+ 信 道 提 供 的 空 间 复 用 增 益 ， 后 ห้องสมุดไป่ตู้ 是 利 用 )*)+ 信道提供的空间分集增益。实现空间复用增 益的算法主要有贝尔实验室的 ,-./0 算法、 12 算 法、 ))/3 算法、 )- 算法。 )- 算法具有很好的译
码性能，但是复杂度比较大，对于实时性要求较高 的无线通信不能满足要求。 12 算法简单容易实现， 但是对信道的信噪比要求较高。性能和复杂度最优
"
的就是 ,-./0 算法。该算法实际上是使用 12 算法 加上干扰删除技术得出的。目前 )*)+ 技术领域另 一个研究热点就是空时编码。常见的空时码有空时 块码、空时格码。空时码的主要思想是利用空间和 时间上的编码实现一定的空间分集和时间分集，从 而降低信道误码率。
分配到每一个发送天线上，则容量公式为： （’$/ " !! !） 01.232345 &%&’( + ,-. )* # 固定 $，令 # 增大，使得 $ !! !!’$，这时可以得 # 到容量的近似表达式：
mimoofdm无线通信技术与matlab pdf
mimoofdm无线通信技术与matlab pdfMIMO-OFDM无线通信技术与MATLAB PDF无线通信在现代社会中扮演着重要的角色，而MIMO-OFDM无线通信技术则是其中一种重要的通信技术。
本文将介绍MIMO-OFDM无线通信技术的基本原理和应用，并提供一本关于该技术的MATLAB PDF资源供读者学习参考。
MIMO-OFDM无线通信技术是一种利用多天线和正交频分复用技术相结合的通信系统。
其中，MIMO（Multiple-Input Multiple-Output）指的是多天线技术，通过在发送和接收端使用多个天线，可以提高信号的传输效率和可靠性。
而OFDM （Orthogonal Frequency Division Multiplexing）则是正交频分复用技术，通过将高速数据流分成多个低速子流，在不同的子流上进行传输，有效地提高了频谱利用率。
MIMO-OFDM无线通信技术的优点之一是提高了信号的传输速率和可靠性。
通过利用多个天线，可以同时传输多个数据流，从而将数据传输速率提高到传统通信技术的数倍。
同时，MIMO技术还可以通过利用空间多样性和信道编码技术来提高信号的可靠性，减少信号的传输误码率。
除了传输速率和可靠性的提升，MIMO-OFDM无线通信技术还具有抗干扰和抗衰落的特点。
由于多个天线可以同时接收多个信号，MIMO技术可以通过空间分集和空间复用的方式来减少信号的传输误差和干扰。
此外，OFDM技术通过将频谱分成多个子载波，在传输过程中可以充分利用频谱，从而有效地抵抗多径衰落等信道问题。
针对MIMO-OFDM无线通信技术的学习和研究，MATLAB是一个非常实用的工具。
MATLAB提供了丰富的工具箱和函数，可以用于模拟、设计和优化MIMO-OFDM系统。
对于初学者来说，一本关于MIMO-OFDM无线通信技术的MATLAB PDF资源将会是一个很好的学习资料。
在这本MATLAB PDF资源中，读者可以学习到MIMO-OFDM系统的基本原理和信道模型，了解到MIMO技术和OFDM技术的具体实现方式。
4G中的MIMO_OFDM原理及关键技术
CHINA NEW TELECOMMUNICATIONS December 2009CHINA NEW TELECOMMUNICATIONS1引言4G 移动通信在描绘高速的数据传输，提供从语音到多媒体业务丰富业务美好前景的同时，也面临着两大挑战：多径衰落和带宽利用率。
OFDM 技术通过将频率选择性多径衰落信道在频域内转化为平坦信道，减小了多径衰落的影响。
而M IMO 技术能够在空间上产生独立的并行信道并同时传输多路数据流，在不增加系统带宽的情况下增加频谱利用率，有效的提高了系统的传输速率。
因此，将OFDM 技术和MIMO 技术结合成为4G 中的核心技术。
2OFDM 技术正交频分复用的基本原理是把高速的数据流通过串并变换，分配到传输速率相对较低的若干子信道中进行传输，在频域内将信道划分为若干互相正交的子信道，每个子信道均拥有自己的载波分别进行调制，信号通过各个子信道独立传输。
如果每个子信道的带宽被划分得足够窄，每个子信道的频率特性就可近似看作是平坦的，即每个子信道都可看作无符号间干扰（ISI）的理想信道，这样在接收端不需要使用复杂的信道均衡技术即可对接收信号可靠地解调。
在OFDM 系统中，在OFDM 符号之间插入保护间隔来保证频域子信道之间的正交性，消除OFDM 符号之间的干扰[1]。
OFDM 技术有很多独特的优点：①频谱利用率很高，频谱效率比串行系统高近一倍；②抗多径干扰与频率选择性衰落能力强；③通过各子载波的联合编码，可具有很强的抗衰落能力；④基于离散傅立叶变换的OFDM 有快速算法，可采用IFFT 和FFT 来实现调制和解调，易用DSP 实现。
尽管有如此优点，OFDM 还是具有本身难以克服的缺点，如对频偏和相位噪声敏感，功率峰值与均值比（PAPR ）大，所采用的自适应技术以及负载算法会增加发射机和接收机的复杂度。
3MIMO 技术MIM O （多输入多输出）技术利用多天线来抑制信道衰落[2]。
MIMO OFDM系统原理与仿真实验
以及减小OFDM系统PAPR的主要方法。
-
二、实验内容 1、利用限幅法实现对OFDM系统PAPR的减小 2、利用选择性映射方法实现对OFDM系统 PAPR的减小； 3、利用部分序列传输的方法实现对OFDM系统 PAPR的减小。
三、实验要求 给出实验内容的仿真曲线并对仿真结果进行分析。
-
实验五 OFDM系统的自适应资源分配算法仿真
一、实验目的 通过本实验让学生了解OFDM系统的各个子载
波上的资源分配是可以自适应调节的，包括每个子 载波上的比特、功率、以及调制方式。
-
二、实验内容
1、利用Chow算法的自适应算法仿真； 给出Chow算法算法下的比特与功率分配曲线
2、利用Fischer算法的自适应算法仿真； 给出Fischer算法算法下的比特与功率分配曲线
实验一 OFDM信号的产生与解调
一、实验目的
借助数字信号处理课程中的快速傅立叶反变换 （IFFT）和快速傅立叶变换（FFT）相关知识，实现 基带OFDM系统的调制和解调。
本实验的目的是利用MATLAB软件构成一个OFDM系 统的仿真平台，利用这个仿真平台能够实现OFDM发送 端与接收端的功能，并且，通过这个平台能够验证循 环前缀、加窗对OFDM符号的影响。
让学生理解发送天线与接收天线的个数对MIMO系统 容量的影响；了解通信系统信噪比对MIMO系统容量 的影响；了解发送端是否知道信道信息对MIMO系统 容量的影响。
-
二、实验内容 1、SISO、MISO、SIMO、MIMO系统容量的比较 2、瑞利衰落信道MIMO系统容量仿真； 3、MIMO系统容量随天线数变换曲线仿真； 4、MIMO系统容量随信噪比变化曲线仿真。
基于MIMO—OFDM系统的信道估计方法分析
总第 ２ ３ ４ 期 ２１ ０ ０年第 １ 期
计算 机与数字工程
Ｃ ｍｐ ｔｒ＆ Ｄ ｇｔｌ ｎ ｉｅ ｒ ｇ ｏ ｕｅ ｉｉ ｇｎ ｅｉ ａＥ ｎ
Ｖｏ ． ８ Ｎｏ １ １３ ．
８４
基 于 ＭＩ ＭＯ— ＤＭ 系统 的 信 道 估 计 方 法 分 析 ＯＦ
何 飞 蒋冬初 赵 政春
ｔ ｒ ． Ｔｈ ｈ ｎ ｅ ｅ ｔ ｔ ｎ ｗｈ ｃ ｓｉ ａ ｅ ｈ ｈ ｎ ｅ ｒ ｓ ｏ ｓ ｆ ｔ ｒｆ ｅ ｕ ｎ ｙ ｆ ｌ ｕｅ ｅ ｃ ａ ｎ １ ｓ ｉ ｉ ｉｈ ｅ ｔ ｔ ｓｔ ｅ ｃ ａ ｎ ｌ ｅ ｐ ｎ ｅ ｏ ｉ ｏ ｒ ｑ ｅ ｃ ｉ ｄ。ｒ ｖ ｓ ｓ ａ ｄ ｒ ｃ ｖ ｒ ｈ ａ ａ ｍａ ｏ ｍ ｍｅ ｅ ｅ ｉｅ ｎ ｅ ｏ ｅ ｓ ｔ ｅ ｄ ｔ ｒ ｃ ｉｅ ｓ ａ ｐ ｒ ａ ｔ ｓ ｅ ｔｔ ｃ ｉｖ ｈ ｉ ｈ ｔａ ｓ ｓ ｉｎ ｐ ｒ ｏ ｍａ ｃ ｏ Ｉ （＿ ＤＭ ｙ ｔ ｍｓ ｅ ｅｖ ｄ ｉ ｎ ｉ ｏ ｔ ｎ ｐ ｃ ｏ ａ ｈ ｅ ｅ ｔ ｅｈ ｇ ｒ ｎ ｍｉｓｏ ｅ ｆ ｒ ｎ ｅｆ ｒＭ Ｍ ）ＯＦ ｍ ａ ｓ ｓｅ ．Ａ ｔｏ ｈ ｈ ｎ ｅ ｌ ｆｔ ｅｃ ａ ｎ ｌ ｏ
Ａｂ ｔａ ｔ Ｔｈ ｅ ｅ ｒｈｏ Ｉ （＿ ｓ ｒ ｃ ｅｒｓ ａｃ ｆＭ Ｍ ）ＯＦＤＭ ａ ｅ ｅｖ ｄｍ ｕ ｈａ ｔｎｉｎ ｉ ｈ ｒｌｓ ｏ ｈ ｓｒ ｃｉｅ ｃ ｔｅ ｔ ｔ ｅｗｉｅｅｓｃ ｍｍｕ ｉａ ｉｎ ｓ ｓｅ ｉ ｈ ｕ ｏ ｎ ｎｃｔｏ ｙ ｔｍ ｔ ｅｆ — ｎ
MIMO-OFDM系统时频快速同步算法
MIMO-OFDM系统时频快速同步算法MIMO-OFDM是一种复杂、高效的无线通信方式，能够实现高速数据传输。
然而，MIMO-OFDM系统中时频偏移是一种严重的问题，会导致误码率增高，影响通信质量。
因此，设计一种快速且准确的时频同步算法对于MIMO-OFDM系统的性能提升至关重要。
时频同步算法的基本思想是通过预测接收信号的载波频率和时钟偏移量，从而实现同步。
其中，常用的算法包括Maximum-Likelihood (ML)算法、Schmidl-Cox 算法、Blind 算法等。
在MIMO-OFDM系统中，需要考虑多个天线的时频偏移，因此，基于Schmidl-Cox 算法的扩展算法是目前较为常用的解决方案。
MIMO-OFDM系统中使用的Schmidl-Cox 算法主要用于估计单个天线的时频偏移，其基本步骤如下：1. 添加导频序列：在发送端添加特定的导频信号以用于同步。
导频序列通常是一组知道的数据序列，由发送端在指定时刻发送。
2. 接收导频序列：接收端接收到导频序列后，将其样本值作为接收信号传递给同步模块。
这些样本值包括了接收信号的有关载波频率、相位和时钟偏移信息。
3. 时频偏移估计：通过对接收数据的导频符号进行解调和相关分析来得到载波频率和时钟偏移量的估计值。
在MIMO-OFDM系统中，扩展Schmidl-Cox算法主要考虑多个天线之间的时频偏移关系。
算法的步骤可以简述为：1. 发送多组导频序列：在不同的天线之间以不同时刻同时发送多组导频序列，使得每对天线接收的导频序列都存在时频偏移。
这些序列需要以相同的频率发射，但存在时相偏移。
2. 接收导频序列：不同天线之间收到的导频序列均存在时频偏移，从中提取出载波频率和时钟偏移信息。
3. 多组导频序列比对：将接收到的多组导频序列的时频偏移信息进行比对，得到各个天线之间的相对时频偏移量。
4. 校正：在接收端进行时频偏移校正，以实现同步。
基于扩展Schmidl-Cox算法的MIMO-OFDM时频快速同步具有较高的准确性和可靠性。
MIMO—OFDM无线系统
ＭＯ技术 的产 品已经在 市场上 出现 ， Ａ ｒ Ｎ ｔｏｋ 公 司等提 供 如 ｉ ｏ ｅ ｒｓ ｇ ｗ
的前 ８ ２ １ ｎ Ａ ０ ． １ＷＬ Ｎ系统 。 目前 ， 工业 界的 观点是 ＭＩ ＭＯ无 线 系 统会首 先部 署在无线局域网（ Ａ 和无线 城域 网（ ＷＬ Ｎ） ＷＭＡ 中。 Ｎ） ＷＬ Ｎ的标 准 ＩＥ ８ ２ １ｎ和 ｗＭＡ 的标准 ＩＥ ８２ １ Ａ Ｅ Ｅ０ ． Ｉ Ｎ Ｅ Ｅ ０ ．６都 规 定其空 中接 口采 用 ＭＩ Ｏ和 Ｏ Ｄ 正交频分 复用 ） Ｍ Ｆ Ｍ（ 结合的技术 。
ｇｖ ｅ ｒ ｌｖ ｔｏ ｎ ａｅ ｓ ｆｒｆ ｒ ｅ ｓ ａ ｃ ． ｉｅ ｔ ｅｅ ａ ｐ ｒ ａ ｏ ｕ ｔ ｒｒ ｅ ｒｈ ｈ ｎ ｅ ｈ ｅ
Ｋｅ ｗｏ ｄ ＭＩ ＯＦ ｙ ｒｓ ＭＯ ＤＭ Ｓ ｔ ｌ ｐｅ ｉ ｇ Ｄｉｅ ｓｔ ａｎ ａ ａ ｐ ｉ ｍｕ ｔ ｌｘｎ ｌ ｉ ｖ ｒｉ ｇ ｉ ｙ
维普资讯
ＭＩ ＭＯ—Ｏ Ｄ 无 线 系统 ＦＭ
ＭＩ ＭＯ —ＯＦＤＭ ｉｅｅ ｓ Ｓ ｓｅ — Ｗ ｒ ｌ ｓ ｙ ｔｍ
李玉洁 ’ ｕ Ｙ 社 ｕ一
彗 瀚
多入 输 无技 与 交分 用术 结 已为 一 无 宽 通 网 中 口 最 竞 输 多 出 线 术正 频 复 技 的 合 成 下 代 线 带 信 空 接 的 具 争
宽 。空分编码在发射机 不知信 道信 息 的条件下 通过 多付 发射 天
线实现空间分集 。 Ｃ 阵列增 益即可在 发送端 又 可在接 收端 实现 。它是通 过相 、
干接收从而提高接收信 号 的平均 信噪 比 （ Ｎ 进 而提高 覆盖来 Ｓ Ｒ）
获得 的。实现阵列增益 的前 提是 系 统具 有信 道 的先验 知识 。另
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
法的低复杂度分 层空时码检测算法研究 （ 6 0572 089） 向为移动通信、 信道编码； 周 瑾 （1982- ） ， 女， 硕士研 究生， 研究 向为 移动
作者简介： 徐 潇潇 （1982 - ） ， 女， 硕士研究生， 研究 通 信、 信道编码。
309
徐潇潇等： 基于
� 技术的 系统 《 中国有线电视》 200 年第 03 / 04 期 的是 � 个发送信号与干扰噪声线性的叠加 （衰落系数 为权重） ， 然后通过最大似然检测的方法， 正确地识别
� �
� � � � � � � � �X U X - ，Z H O U J ，W A N GF ， LI X � � � � � � （ � � C � � U P T ，C 4 0006 5，C ） � � � � � � � � � � � � � ： M � � IM � � O � � � -� O � � FDM � � � � � � � � M IM O O FD M .I � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � .A ， � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � .S M IM O - O FD M � � � � � � � � � � � � � � � � � -� � � � � � � � � � � � ， . � � � � � � � � � � � � � � ： M IM O - O FD M ； ； ；
1 引言� � � � � � 信号频谱的展宽， 导致 D 效应， 造成信号随时间 世界范围内无线 通信业务的容 量需求在迅速 增 呈选择性衰落。信号的多径传播引起信号在时间上的 长， 但是可利用的无线频谱是有限的， 因此必须提高频 谱利用率才能满足通信容量的需求， 通过增加发射端 和接收端的天线数目， 可以提高频谱利用率。 移动通信信道是典型的随参信道， 信号从发射天 线经过一个时变多径信道到达接收天线， 会产生时间 选择性衰落和频率选择性衰上项目： 基于联合传输
扩展并带来频率选择性衰落。根据多径信道在频域中 表现出的频率选择性衰落特性， 人们研究了正交频分 复用 （ O FDM ） 的调制技术。 O FD M 正是将频域划分为 多个互相子信道， 各相邻子信道互相重叠， 但不同子信 道互相正交， 因而是频谱效率很高的一 种调制技术。 应 用 O FD M 技术， 一方面 能够克服频率 选择性衰落 ，
� � � 技术将成为下一代移动通信的核心技 落系数， 而当 术， 本文讨论基于 技术的 系统和空时编 大的改善。 码， 全面介绍 技术和 技术以及两者的结 3 .1 技术 合， 并分析其性能。 技术 2.1 技术 0 技术是指在发射端和接收端分别设置多副 发射天线和接收天线， 其出发点是将多发送天线与多 接收天线相结合以改善每个用户的通信质量 （ 如差错 率） 或提高通信效率 （如数据速率） 。 技术实质上是为系统提供空间复用增益和 空间分集增益， 空间复用技术可以大大提高信道容量， 而空间分集则可以提高信道的可靠性， 降低信道误码
技术简介 根据多径信道在频域中表现出来的频率选择性衰 如图 1 所示， 正交频分复用的基本原理是把高速
落特性， 提出正交频分复用的调制技术。 的数据流通过串并变换， 分配到传输速率相对较低的 若干子信道中进行传输， 在频域内将信道划分为若干 互相正交的子信道， 每个子信道均拥有自己的载波分 别进行调制， 信号通过各个子信道独立传输。如果每 个子信道的带宽被划分得足够窄， 每个子信道的频率 特性就可近似看作是平坦的， 即每个子信道都可看作
（重庆 邮电学院， 重庆 4 0006 5）
摘
要： M IM O -O FD M 技术是 O FD M 技术与 M IM O 系统结合形成的， 该技术是在 O FD M 传输系统中采
用阵列天线实现空间分集， 提高了信号质量。同时， 在 M IM O O FD M 中加入合适的数字信号处理的算法 能更好地增强系统的稳定性。因此， 基于 O FD M 的 M IM O 系统具有逼近极限的系统容量和良好的抗衰 落特性， 将是下一代网络采用的核心技术。 关键词： M IM O -O FD M ； 通信容量； 空时编码； 频谱利用率
《中国有线电视》 2006（03 / 04 ） C H IN A D IG ITA L C A B LE TV
中图分类号： TN 929.5 文献标识码： B 文章编号： 1007 -702 2 （2 006 ） 03 -0309 -04
技术交流
基于
技术的
周 � 徐潇潇， 瑾， 王 飞， 李祥明
系统
另一方面， 取小于相干时间的一段时间间隔作为一个 符号的持续时间， 还可以将信道的时间选择性
衰落对传输系统的影响大大降低。 出发送信号， 空时译码算法和信道估计技术结合以获 使用空时编码是 达到或接近多输入多输 � � � 出 （ 得分集增益和编码增益， 使用空时编码 （ ） 是达到 ） 无线信道容量的一种可行且有效的办法， � � � � 该编码 或接近多输入多输出 （ ） 无线信道容量的一种可 在多根发射天线和各个时间周期的发射信号之间能够 行有效的办法。空时码技术主要有以下几种： （ 1） 空 � � 产生空域和时域的相关性， � 这种空时相关性可以使接 时格状编码 （ ） ， 空 时格码的优点 是码的性能 较 收机克服 信道衰落和减少发射误码， 对有空间 好， 抗衰落能力也较强， 缺点是这种编码方案搜索好码 未编码系统， 空时编码可以在不牺牲带宽的情况下起 � � 比较困难， 译码过程也比较复杂； （2） 空时分组码 （ 到发射分集和功率增益的作用。 ） ， 构造容易， 译码简单， 但是它性能一定 （只 � � � � 技术是 与 技术结合 与分集度有关） ， 不能像 通过提高状态数来改善 形成的一种新技术， 该技术是在 传输系统中采 性能， 抗衰落 （ 尤其快衰落） 性能也不是很理想， 更不 利的是空时分组码在接收端译码时需要准确的信道衰 与交织技术结合使用时性能有较 用阵列天线实现空间分集， 提高信号质量。可以预见，