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实践教学
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州兰工理大学计
算与机信学院 通0124年 季春期学
关于
MMO-OIDMF 术论技
题目：文成第四构移代通动关键技术的信原及检理
专业班级：测021 级1物联网 10 班 姓： XXX名XX 学 ： 号XXXX
XI
摘
要
在
所的4G候有方案选中 ，多线天正频分复用技交术MIM(-OFDM)O到广泛 受睐。青方一，面MMO技I可术在以额外不增加系统宽的情带况下高频提效谱率 ，成地倍提系高容统。另一方量面O，DFM技可以解决术IMO对M频率抗择选衰性落 和号间干符扰局的性。 限时空码编术技能是够得获MMIO统带系好来的一处 有效种方的， 法它通过加空增间分增集益弱多径衰减的影落从响而得获高较吞的 吐量在与MIMO-。FDO 相关M多种技的中，多术用的户IMMOO-FD系M统受最关注 ，但系此统在存多址的扰和多干径道信失会降低解真器调出的输判信决的息可靠 ，为解性这一问题需决提要有出的效空信号时理处案方。
关键
词：天多线；ODF(正M交分复频用；)空编码时
I
I
目录
1摘要 ...............................................................................................................................................II 绪 论.. ...........................................................................................................................................1 1.1 无通信系线的发展.....统............................................................................................................1 1 .2 究研背景... ................................................................................................................................ 2
.
12.1 M.MIO 技术绍介 ................................................................................................................... 132.2 .ODF 技术M介 .绍................................................................................................................. 4 .1.2.3 多用户测器检的设计发方展 向....................................................................................... 5
. 2移动线通无和 M信MO-OIDFM 系统 .............................................................................................. 6. 21 移.动无线信传通播损耗绍介.................................................................................................... .6
.2.11大 度衰落 .尺....................................................................................................................... 7 .1.22 小尺衰度落.... ................................................................................................................... .8 .21. 无3衰落多线信道模型 径................................................................................................... .9
.2 典2 型FDO M术原理技及模.型...............................................................
...................................... 9
.2.21 .FOMD 本基理原.. .............................................................................................................. .01 .2.2 2FOMD系统 模 型................................................................................................................ 1.1
2. 典3型MI MOOF-D 系统介M.绍......................................................................................................12 3 MIM OO-FDM技 术结论..的........................................................................................................... .1 4.1 3MMI-OFOM 技术D的结论. ...........................................................................................................1 4 .2 M3IO-OMFM 技D ....术....................................................................................................................14 考文参 ..献...................................................................................................................................... 15. 致谢 . ............................................................................................................................................16
II
I
州理兰大学工
无通线技信术文论
1
论
本章简绪分析了移略通动信其关键及术的研究技状现和发展势趋 预测，了来 未通信术技的展趋发，向揭未示移来动信通无线通信技中术面临的所挑，战述论 了本论文研的究相背关景和题意选。义
.11
无
线信系统通的展
20世发纪0年8代以来， 算机技计术和通技信得到术前未所有发展， 全的进入球
了息信时，这代发种的展头还在延续，已势影响社到各个会方面。动移通信为 当代成通领域内的发信展潜力最大、市场前最广景的热点术。随着技会的进步社和 信通术技发的展人们，新的对无业务，如线Intenetr高速入和实时多媒接体务 需业的增加求，对线无信通传输的速率和量提质出来越高的越要。在求去过的3 0里年，作无为通线的信型典表，陆地代窝移动通蜂系统已信经经了第一代模拟历 通信统到系第代二字通数信系统阶段，到 在现第代三媒体多信通系的商统化业 进程已经面全铺开。第三移代通信的应动同时也推用动了下代移动一通系信统 (eBynd3oG或4)G的先研期究 。第一蜂窝移代动信通统（1G系）产生20于世七十纪年代，末传输模以语 拟为主音 ，采的多址方式用是分多频 （址rFqueenc yiviDison Mluipte Alcecs， FsDA）M 。 一这段的阶点特是窝蜂移动信网在通界世各快国速广推， 每个国家的但作工系 统不同。 其不足之：处容 量限有、 式太多制、 不互兼、 保密性差、 容话通质不高、 量盖范围覆较小不能、提自供动漫游。 等二代蜂窝第动通移系统信（G）2于始2世09纪0代年期，采初全数用通字， 信主要支为
持话和音速率低数据的务业设而计采，用时多址（ T分ie miDvisoinMu litpel cAcsseTD，MA）和码多址（分odCe DvisioniM lutpiel cAecssC，MD）A 技术，对相第一代于统系第，代二统具系更有高频谱效的，同时支率话音持和 据业数务，系统量容服和务量质得到善改比。典型的较统系有洲欧的GM（GSoblla ysStm eorf Moibl Communeciaitno，球全动移信系通统 、北）美的I S -59和 本日的 PDCPe（ronas ligitDl Cealluarl个人数，字蜂窝电话等。）不足其处之：球无全线 技术自各为营不能，供提动自游，漫据数业务支持速较低，率一般22为8.kitb/s，最高 不过3超2kbits/不，能灵的支持In活trneet务。 第三代移业通信动统系3（）G是国电际联盟信(IUT)在早模拟移通动刚信刚发 时展就出提了究适研于用全运球的移营通动系统信， 当被称为时未公众陆来地移
1
州兰工理学
大
线无通信术技论文
动
信系通 (FP统MLT) S 1。96 9年 IU 正式将T PFMLST 改名为全球动通信系统移I M-T0200，称3G俗第三代。动通信移统的系标目是实现全要球覆盖多媒体通 信和针对个，人信其通容量，大谱频利用较高，率以可称之全为通信球领域一的 巨大场的革。变三代第统系的容将量比二第CD代AMGSM高和.52倍以上，支高 持数速据务和移业多媒动业务。体G有3更的宽带宽其传输速，在用度处户移动于 件条下低为 最83k4bi / ts， 室内的 输速率传高最 2Mb为it/ s， 带宽达可5HMz以上
。1
2
.研究背
虽景然三代移动第信比通二第移代动信传输通速快上千率倍， 是但未来无仍
满足全多法媒体业的通信务需。3求G统系的心网还核完全脱离2未G统的核系心网结构，所以 们人普遍认3G系统为仅仅是从带向窄未宽带来动移通信系统渡的 过段阶。在国我然虽G3照已牌为经大运营商发放，三但C以DAM为核的心G系统 还3存不足，期待在进改解决和目前。为作的新下一代通方案信超3G通信的系统吸 引了众研多究的目光者，但标其准未统一，尚个国家各为在下一了代移动信通系 标统中准占有席一地，之纷启纷动超对3G的准化标究研工作美国AT。&公司 已T经在其实验开始研室一究种被称第为四代动移信通技术，的 其究目研是的高提蜂窝电 和其他话动装移置线无问I访ternne网的t率。速本的D日COOO移M动通 信公司 、典的瑞立爱信司和公国惠普美公也司都宣布开始研第究代移动通信系统四。超3 G动移通技术不信可以仅上将速网度高到提为第三移代通信技动的50倍术 ，即与纤光信相通。而且即使在高当移速动条的件，下也可实以现图像和声音的高 量质传输，家专计第预代移动通信系四大统在2约11年0式投正实入用。下表.1 比较31G和超3G系统的不。
表同1. 1 G 3和超3G 动移通
信系统 能比性 较输传速率系统容量 频谱 源资覆 盖能 服务费性用 PI 能性 三第移动代通系统信3 84bksp-2bMps 1 1倍8-2..GH5z/频效率 2谱pb/Hs 地z覆区方面盖在存技问题 成本术高多 本版 第四代动移信系统通1 00Mbps 0 1倍 .2G8zH频谱/率效 5pbs/H z不同入方接之式存间在漫 成本游低支 持下一代I P6 v和息设信
备
从技术层面，讲超 3G系 统以可容纳庞的大用数户，善改信质量，在传通 输率速、频谱用率利、媒多业务、资源综体优化等合面远远方超 3过 G通系信统 。在理层，物超 G 3系涉统及的关键到技术很多有其，采用多天中系线和统效有
抵2
兰州理工大
学无线
通信术技文论
抗
径时多延正交频的分用复术最受技关注。结了合 MIM O和O DF M技的术候 选案方认为被是有最前途的物层理法。下方就面文相关的 本MIMO 术技OF、MD技 做简要术概述。
的1.2
.1
MIOM 术介技绍
传统的
无线信通系中发射端统和接端各收用采根天线一，也就 单输是入单 输（出SSIO天线）统系著名。S的hnann信o道编码定理描述S了ISO统系道信量极容限 式公 C ：W lg（o 21 S /N)。 它确了在保定误证码任意率小的件下条最大的传 输速。率着随动移通日信益广泛应用的人们，对提出其更高传输速了率更高传和 质量输的要，如求机手上网、频视输等等。传在种这背下景提，高动移通的信 道信容量十迫分切通。常来，说在SIO天S线统系进一步高提线无信系通统量容 以通可过置更多基站设、拓带宽宽提高发射功、[7]等率实。但是现上以法在方现 中实需要的术更高，在经技上济兼容和硬件实现性性较差。一 种全新的通信统结系构多入多输出输(Mult ipe-lIpntuMulti-pleOu-tptu ，M MIO系统，在无)链路收线端都发用采多根线天实，了现数流在据同时相间和 相同带的传输频和收接是，无线动移通信领智能天线技术的域重大突。破世纪上九 十代中后期年由elB实l验的室E.Te alatr和 G .J.Foshcini 已证经明M，MIO系统 信的容量道随发着射天数线增的呈近似加性线增的，长该信道 量突破了传容的单 统输入输单出信道容的量瓶，将颈传统香的信农息[论7]扩到更展加广的义IMOM 息信理论这为。MIMO信通式在移动通信中的应用提方供坚了的理实基础论。918 9，年 G.JF.sohicni教授还提出了 M IO M统的分系层空时码（ BLST ）A算，法在
24
- 3dB 的信4比噪频下谱用利可率达2 - 400bs/HZp。
副发送天线，N副M接收天的线IMM系统模型O如图下.11示所。第i副发天送线 发信送为号x i， 第j接副收线收天到号表示信 y为j ， M在MIO 统中每根接系 收线天接收均来自副发N天送发送的线信，号此号在信域时频域上重是叠的。对于信 道频率是选择性衰的M落IMO系，其统
等效带基矩阵用式表示形为：
y x Hn
1.（）1
上式中y [ y1 , 2 y,y M , x ][ 1 x,x 2,x N ] ， n [1n ,n , 2M n ]， h,1 h1,1 21,hN h,2 h2,12 2h,N H ，其 中i第副发天线送第j副接收天与之线的间道信落 衰 hh hM , NM ,1 ,M2 数用 系h j, 表i示噪声n。零是值均方差为， 2 的高随机斯变量
。3
兰州理工大学
无
线通技术论信
文
图11. IMOM统模型
系
M
IM系O通统常可描述为以 ：1信道 是平坦或者频率选性择衰的落。2 发端已送C知SI(hannecl tsaet inofmarton)i和 知C不IS 在时双分（工DTD系）统中，工双时小间信道于相关间，发送端时可得以 到信道息信也就是说，信是道可逆的。频分在工双（DF）系D，统通存在常一个着反 渠道馈，可以提也部供分SCI，例采用如些分哪天组线或哪子些道信的征特 值最大如果发射。端知C道IS，可在发送则率约束的功件下条，通过水注原最大理化 信互信息。道是很但情多况，发下射无法获端得SC，这时I可采用发候分射 的集构结改系善吞统吐。量分的集得可以通过空时获编码，如双发例射线的天空时分 组(S码TB)CBell和验实室直分垂空层时编[码-19]0构结。在编码设中计也考要虑到分集 益和数增速据率的折中关系。 于由 MIM O信能够极通地提大高系的频带利用统，满率高足率速通的需信 求 从其。提出来以即得到了大量的究开研人员和工发程术技人的员泛关注广和研究， MMIO 术技已成为来第四未移动通信代中最有发前展景的术技一。之
.2.21
OF
MD技术 介
绍
正交频分用复(FDMO是)种一特殊高的速载多波输方传，案与已普经应用 遍 的FD（FrMequneycDivisio Muntlipelixng)术技分相十。似主原要是理把速的高数据流通 过串并换转分，到配速率对比相低的若较干频个子率道信进行传输。 样这传的方式输可以好的对抗频很率择性衰落和选带窄扰干OFDM。 技术的处好[ 1]1如下
4
：
兰理工大州
无线学信技通论术
文（1）
抗落衰力和抗窄能带扰干力强。能ODF M术采技用多个并子行载传波 输信息，于由低率的速行子并波载增了加元符号码续持间，时远大于并道最大时 信扩延时， 展则时同低降对了多径时延扩于展造的时间成的上落衰 在。保间隔内，护每 O个FM 符号在时域内D入循环插前缀将符号扩展极，大度限避的免波载间干 。这扰样将就率选择性信道在频率频转上化为多个坦的平非，率选择频的窄性 子信道带。 （2）频带利高用率O。FDM允许重叠的 交正子载波作为子信道而不是，传统的利用保护频 分离带信子的道式，提方了频高利率效用。率（3） 合数据的适速率传输高O。DF M适自应制调
机制不使同子的波载可按 以照信情况道噪音背景的不和使用不同同的调方制式当信道条。件好的时，候用采效率 的调高制式。方当 信条道差件时候的 ，采抗干用能扰力的调强方制。式 再有，OF M 加载算D的采法，用系统使可把更以的多据集中数在条放件好的信道上以 高率进速传送行。因，O此FM D术技非适常合高速据数输。 传除之外，O此FD 系统M以可采用速傅快叶变换立术技现实制调调，解硬 件实比较简单现，还于结易空合时编码分、集、干抑制扰以及智天线技术能最， 程度大提地高物理层信传输息可的性靠如。再果结自适合调制应信、道估以计多及 用检测算法等技户，术以使其可能性进步一到优化。
1.得.2
3多用户
检测的器计发展设向
方用户多检(M测utlplieUse r etDectoin，MDU)理的研究论于上世源 纪8 0年的初 早， 在197 年 K9Sc.nhedei 提出将r个多户的用码和字时定(可能还包括幅振 相和位)信等联息合起来，以测检个每户用信息的MUD 思。想随后 Ka，shliira 和
a
Koho n出提多干址扰消接收机除与步异用户通信中多基于特比维(iteVrb)算i法的
优最接收。机过经2 0 年的发余展19,68年 V rdue 出了用户提的干扰可间利 用已以知频扩结码构信来息克服多用户的检测论方理案，这 最佳种用多检户机结测 为匹配构波器滤加上组Vi etbr i译算码法即最大似，序然估列(计axiMmmu Lki ehoo SedqunecseDe tetcoi，MnSL)检测器，E检该器的主要思想为测产生最大 ：然序列 似，b使得b 的概率最 化大虽。然仿结真果佳多最户接收用机实现与单 能用户个收接几乎时样的性能一，是但有巨大却的复杂度O 2k， 是在实际中这难 以实现的，仅它具理有论义和意标。准此后用户多测检技成术无为通信线域领 最重要的术研究学热点之一 因。为在际实信系统通中各用个之户间的码字可能达不到 全完交和同正步，非零其互关相系引数的起个各用户间的多址之扰干MA(I是) 可不避的免。 UDM技术 出现的 ，正解了决消除 MIA以 提系高统干扰性能抗目的的。 用户检多测术总技体分最为佳多户检用测术和次技最佳多户检用技测两术5
兰
州理大工
无学线信技术通论
文
类，次最大佳用户多检测分又线为和非性线性两面。方图1 2. 多用是户检测术技的分 类况。情
图.21 UM D技的分类
在术多户检用器的性测能评价中误码，率渐近有效性、和抗近能力远是三最个 重要的性能度。 无测线信通，多中用户共有享限的频谱源资是不可免的，避因此靠的多可户用 检算法对测提整个系统高性能的至关要重。年近来多用户检，测研究主的集中 在寻要低复求度杂和性高的能测器方检面在现有，的检算法中，除测了常
规的线 非线性性测检还有，形球码检译算测、概法数据率统[2计]法8以及基因将遗优化 迭传寻求最代优解的基因法等。除算之外许此多究研结者预合码、编子空间天、线 阵、列信编道码等出提对MI针M-OFODM统的系用多信号户测技检术。献[文31] 研了究在TBC-OSDFM系统中于基小最均方差误接的算收，法显示并较出好的 测检性。
能
22.
1
移
无动线通和信 MIOMO-FDM系 统
移动无线
信通传损耗介绍
回播通顾信统系模，型构信成息输传三个的方面括包源信信道，信宿。在这
和个通模信型信中源是已的知要研，究宿的接信收术技，则要了需实际解线无道信 各的复种杂征特 信道是。发端射接收和之端间传播介媒总称的按传输媒介的不。同，信分为 道线信有道无线和道信两类大有。线道信是恒参定的量、人制为的造信道无，信线6
兰州理
工大
学
线通信技术无文
道是论客存在观的变量信参，移动信道道无线是信道的一个类子它既，有具无信线 道特的，点又有具终端户随用机移动特的点 。线通信是无助电借磁在波间空的传来实现播信息输传的， 虽然磁波电传机播 多制多种样但总体上可，归结为反射、以射散和绕射种三传播方。式反、绕射射和 射路散径存在的得使发收号之信间存很大在的差，异接 收信号表出明显的随现机 衰落特性。此外在，动通信移系中，统射机发接和机之间收的相运动会对引起 道信性特随间时变，化并造接收成信号严重失真的。 线无动信移道的要主特征信道是强度着随间时和频率变化的而化变 所呈现 出的这，种时变性大可分致为两种型类大尺度：落和小尺度衰衰。
落
.21.1
大
尺度衰落
大
度衰尺落L（are-sgcla efaingd） 它是：随由离而变化距信号的路径耗和由损 设建、物山等脉大障型碍物阴的影造成。的路 损耗径[3]指电波是空间在传时产播生损耗的跟收发，方的双距离有密切关 系它，映反接了收号信电均值平的化变，定为义有效射发率和功收接率的功差值。 基于理 和论测的传播模试指型：无论出室或内外室道信，号信平的接收功 均随距率离对呈数减。衰 果如收信机发之间距离为 d，的路 损径可以耗表为[示5]1：
P Ld() 0 1olg
Pt
dPL (d ) 010 log( )rP d
（0.21
式（）.12）， Pt中是 射功率， 发r P接收为率功； 为路径耗指数，损表明路径 损耗距随增离的长速，率表2 1.给出 了同传播不境环下的路损径参数值：
耗表 .21 不同境下环的径损耗参数路环境 自 空间 市区由蜂窝市 蜂窝阴区影 筑物内建距视离 被距建筑阻挡物 被工阻挡 厂径路损参耗数2 .2~3.6 5~35 .6~1.814 ~ 2~63
7
兰州
理大学工
无线通信
技论术
文实
际，在传上
输距相离同情况下，的由传环境中的输形起伏，地建筑物或其它障碍物对电 的波阻、遮蔽，特塞定置位的接收率一般功从遵对数态正分布这 ，是阴就效影应称又为慢落。衰以表可为示：S
10 / 0
（1.2）
2
是均为值，零方值依差赖阴程度而变影的化斯分布高随机量变在。般一
蜂的系统窝，中小区规的模对相小，较所这种大尺度以落对移衰通动系信统影响 并的需不要单独以考加虑
。2.
.12
小度衰尺
落在实
际无线的动坏境移，下电波将经历同不路的到径达接收天线，就这所 是谓的径效多应。小度尺效[应15是]指由多径分：量的相增互或相互强抵消叠加 造的信成失道使真收信号接在短时内发间生烈变剧。化无线 传信道播的许多中物理因都素影响会落衰，要因主有素： .多径衰1落 移动通环信境中地受面水、反射面大或气折散射体射的响影，使得微波号 在信传过播中程会使经得历同路径到不达收机 接的号信形各式，异不同间时不同 位的相信在接号端收叠成时加信变号，生产多径衰了落。径衰多可落分平坦衰为落和 频选择率衰落。 2性周.物围以及体动台移的度速如 果道信的中体处物于动运中 它们就会，对径分多量生时间产变的化普多 勒移频基。与站移台动之的间对相运动会使个每径分量多产不生的多同勒频普，移 而引起从收接信的随机频率调制。 号动接移机与收站基之间的传路径是播缩短 是加还长，则多勒频普移表为现可能有为，正也能为可。负若围物周体以明快于显移动台的 速运度， 时间变动的化多勒普移则在小频尺衰落度中占主导地位。 则否， 围周体物运动的就可忽以，略需只考要移动台虑速的。度 3信.的号发带宽射如果发射的无线电 信带宽大于号径多信的“带道宽 ”即信，的自相号关间时 小于径信号的多延差，时接则信号会发生收畸，而小变度尺落衰则不明。显信道的 带宽以可用画刻信道殊特多结构的相径干宽进行量化带 。相干带宽是号在信 值上仍幅然持保强关相的时最频率差的大度。测若 射发信相对于信道有一个号的窄 宽，带信则的幅号将快值速变，但信化号时在间将上有畸变。因此小没度信号 强尺度统计特的和征尺度距小离围内范号畸信变可能的性在很大度上与多程信径 的道值幅特、性延以时及射信号的发带有宽。关为多径传播导致信号在因不维
同8
州理兰工学大
线无信技术论文通
(间、时频、空间率)扩的展，们它通信信对有号显的明影，因此是响重关注点的对象。
2
..1
3无
衰落多线径道模型信
设
线衰无落道信有 L 共路条径（只考虑零非头抽 ），如果采用头延抽线迟模 来型模拟，道信的效低
等通冲响激 应h(; )t可 以示表成如下形式（这仅考里虑了多径 效应未考，虑动移引的多普起勒应）效：
L
( ; h ) ta ( ;lt ) (
l1
ln) f
s（.2）3
选取符现的号续时持小间于信相道时干间。这，信道 h(样 ; ) 在 Tt 时刻以可 效为等线性一时不变统系现对。 (h ;t )傅里叶作变得换 t到 时刻径多衰信道的落 率特性频
H：( f; t ) a l( ;t) e j 2 nlf/ f
s l1L
2（.）4
这就得一到时变个线性系统模型。在但相时间内干信，道的频率特看性是成时 变的。不
2.2
典型
OFDM 术原技及模型
理ODFM是一 特殊种多的载传输波术，技是它一解种，调可以也称被一种
作
分集多。载传输的原波理是把速的高据流分解数若干个成低的速数据子，流用这样 低速率的多状态号符调制去子波， 载就形多个成低率符速号并行发的送输传系 。由于统速率的低并行载波子增加了码元符号续持时，并远间大于信最道大时延扩 时，展则时降低了同于对径多时延展造成扩时间上的的衰落它的特。是个点 子波相互正载交，以所频调制扩的后频可以谱相重叠，互但不减了少子波载的间相互干 ，扰大还大提了高频利用率。谱FOMD 统系够很好能对地抗率选频择衰性落和 带干扰窄 。数字号信理处术的技发进一步推动了 OF展M 技D术的实。OFDM现系统 以利可用速傅里叶变快换现实调制和调解，简硬化实现件复杂的。N 度 OFDM个 载波使子用快的速里叶逆傅变换 （IFTF）等 于一同个矩基带调制形脉成型冲别 分调。制收接端对机波样本进形行采样用获于取通过速傅里快叶换变（FTF后）的 N 样本个。 FTF 调制当相使于用一矩个形带基波形匹配滤器波对每一个子波载 进行积分
9。
兰
州工理大学
.2.2 O1DF M基本理
原
无线信技术论通文
一个 ODFM 号内包符含个经多正过幅交度调制(QA) 或者相移键控M（P S）K 子的波。这里载 N 用表示子波个数载T，表 示 ODMF 号符的周，期用di 表分 示配给子道信原的始基带数符据，f 是号发时送用的载使频波，率 t则=ts 从始开 的FOMD 符可以表示为：
1号 N i .50 2s t() R e dN xep j 2 c f t( ts) i T 2 tN 2
（.25）
ts t ts T s
t ( )
t ts 0 t t s
可T以采用等基带信号效描来述 ODM F出输信，如号下（2式.6）
1 iN 2 (st) R e dN xep j2(t st ) i T 2 t 2N
（
26.）
ts
t t sT s (t
) 0
t
s t tts T
式（
.2）中6 s， t ) (的部和虚实分别对应 部FDO M符号同相的正交和量，分在实际系统中可以
分别相应子与载波余弦的分量和正分量相弦， 乘构成终最的合 成 的ODMF 符号 从。式（.26可）看以出每，个载波在一个子OFD 符M周期号T 都内含包数 倍整个周，期而且任意个两邻相子的载相差一波周个，这期看样来子载之波间是 互正相的，即：
交 T1
T
0
1 epx(j nt )xp( je m t) td 0
m m nn
（.72）
接收端的解调可
将接信号收解与调波相载，乘后然时在间长度 T为 内进行积 ，分串经转并换的后据即数：为
1
0
州兰工理学大
N
无线通
技术信论
1
文 ˆ1d j T
ts T
ts
j i 2 e xp j2 t t s d m ep x2j tts dtT T i N 2
ts T i1j di exp j2 t t s d t j dts Tm N T
2N 1
（2.82
）
于 对N较 的大系来统，说式（.28的） FDO M复等效信可号以用快速傅采 叶里逆换变（IFFT方法）现实对于信号 s。(t)以T/ 的N率进行速抽，样 t令=k/N T（=k01,,,N…1. ，）效为对 N 等 个QA M号进符行 IFF 运算，得到：
N F 1 2k is k (sT k N / ) di epx j N i 0
0k N 1
（
29.
）
同在样收接可以对端 k s用 FF 实T解调，现即
：N1 2k id i s kexp jN 0
k0
i N 1
2（.1）
0
2..2 OF2M 系统D模
图 型21.给出了 OFDM 统系框。图略述工作其原理为在：发端，进制数二 流据过前经向错纠编码F(E)和交织，C然后据根制调式方（BSP K或 QMA等） 进行 星映座， 插入相应射导频后，的 过经/并串变换成变 N路并符号进行 行FFIT 理处 把， FFTI 的果结串输行并出加入环循缀， 经前数过模换变 D/（A ） ，送到信传送道。 收端是发送端接的过逆程，图 .23中 半上分对应部发射链，下路半分对部应收 接链，路于 I由FTF 作操 FF与 T类似因，发此射机接收机可和以同一用个硬件设备 现实。然当，这种件的硬省是以收发节信不能同时工机作为代的价
。11
兰
州理工大
图 2.1学 FDOM 系统图框
线通信无技论文
术
.2
3型典 IMOMOF-D 系M统介绍在未
来宽的无带线信通系统，存在两中个最峻的挑严战多：径落衰道和信带
效率宽 MI。OM 术技够在能空内间生产独立并的行信同时道输多路传数流， 采 据用同不天的发送线信，号而在接收从端得经到独立历衰的落多信个号副本可， 有以地效除消径多落衰影的响，且不需而要用占额的外间时和带资源，增加频系 统了传速率。但输对是于率选择性频衰，落IMM O系统无能是力的为。 OFD而M技术 通过频率选将性多径择衰落信道在频域转变内平坦信成，道决解了 MIMO 对抗率选频择性衰落和号间干扰的局符性。限
为满足动通信系统移数高率据、高频 效率谱、灵高活性高、靠可性要等求，将OFDM 和 MIMO 种两术相结合技得 到的M MIOOF-M[D21技]术被视为下代高一无线局域网速核心的技。 下面术 就单简绍介种这组系合。统
图22.
MI
MO- FOD M系统发端送框图
图.32 IMMOOFD- 系M统收端框接图
图
2. 3和图 2. 4 MIM是-OOFD M系统在发端和射接端收系统的图框 考虑。个有 N一t 个发 送线天，N 个r收接天的线 IMO-OFMM 系D统，根天每12
兰州
理工大学
无
通线信技论术
文
线输传的信号换包 N个 ODF 符号。这M些N Nt个符号 按发照射线天和时组 成 间 tN N个长的列向 量每根天，线发信射号示如表：下
T T (x i ) x1( ),ix 2(i) , x NT( i)
i T,12 N t
（
.21）1
接收到的 OFDM
符号够能形成 ( N eN )pN r 列向个量 N ep， 是环循缀数前。 第 根天线接j收的信到号：
T为 T y( j y1)( j,) 2 y ( )j , y N T N pe( j )
T
j 1, 2 r
（2.12）N
信
道定为假衰落信道平天线且 i到天线 j 的道增信益义定 为ih, 。 信道增益j可 以建为均值模为 0差方 0是5 的复.高随机变斯。假量定径路益是增静态准，的即
i ,h j 帧在长N 0内保持变不。
在刻 t，接时天收线 j接收的信号表为示
Nt：
y(j ) hi , j x( ) in(j )
i 1
（
.123
）其中， 噪声 ( j n) 零是值均复高斯随机变量。 把根天线发每的射符号的能量平归一 化 为，所以1根每收天接的线收信接号平的均功率为N t，噪信是比 NR。S
13
兰理工大学州
无线信技通论文
3术
31
M.IMO-ODMF 术技的论
结MMIOO-FMD技术的结论
输入多多输（出M MOI 与正交频分）复 用(ODMF )技相术合的结M MO-I
O
FDM术被技视下为一高代速线局无网域的心技术。核一方，多天线面术可技 在以不额增外加系统宽的情况带下提高谱频率效，成地提倍系统容量；高基多天于线的 空分时组编技码是术达或接到近MMOI线信无容道量的种一可方法，行 利其用分集 益最增大提化了信高传息的可输性靠和定稳性。另方面一OFD，解M了决 MIO对M频率选抗性衰择和符号落间干扰局限性。本文研的学者针究M对IO系 统M中多用户干扰问题，但是 其研远究不够远善完， 仍很有多问值得研究和题探。
讨.3
2
IMO-OFMDM 技术
首介先了绍移通信动道信传特播性并由得到无此线衰落径多道模型，信分 析
了
FOMD术原理，技绍介了FDOM系的基本统模型MI及O系统分M析，详细分地 了析IMMO-FODM系的统信道模。型 次讨论其了时空码编系中统基于MSE-MSC多I户检测技术，用通 对单过用户检测器、 统传测检、器零迫测器和最小均检误差方测器的性检分析及能仿真， 验证了基于小最均方误差行串扰干检
测器误在码率性性能方面能比传检统测器 很大改有。善且而得星座图出中映射间距也点影检测响法的性能算随着间距，的缩小 ，误概码会上升。率 在MIM技O研术究之初 Fos，einih、T eatarl学等者都定假线天之的间道信互 相关不且而信道矩阵是个满一矩秩阵 ：现MIMO实系统实际益增关键在于建的立 准更的确道模型信这就必须，虑环境中无考线电波的种散各情射况最后。重点讨 论信道中存的相在关性对MIOMOFDM系统-影的响 ，并把用多户检测算法应用相 关到道信以，更为客求观实认际检识测法的算能。
性14
兰
州工理学
大无线通信技
论术
文考文参
[献]1 振，张屠广求，一代新动移信系通及统关键其术技分析移动通 ，，信0042S3:17，517～ [9] 曹 淑 2 敏， 第 三 代移动 通信 的 发展 现 状 趋与 ， 势 代 通当信 ， 2 04010:,3～03 [33 ]涛蔡，李 ，旭杜振民 ，《无 通信原理与线应用》， 电子 业出工社版， 1999年 1 月.1 4][ 中国Wi AM X产业链具初模规发，展遭遇碍阻 通信产业报2 07.00 1[] 5张学 清 Moibel WiAMX 特的点 及 在 韩国 应的 用通 信 世界200 60.8 [] 汪建 移动 Wi6AXM走演:进合融之路 中国电业 2信005.2 17] [军 许iMAW X发展景探前 移析动信通20 0.62 [80]G . .JF schoiin Jr, an.dM . J.Ga s.n O lnmitis of wrielsse ocmmnucaitio inn a faind gevirnomnne wten usihg nmutillep ntenaans Wi.elres PersosanlC omumn ,991,8 631:1335～ [9] ..W.LWu4G .rseeach rni sAia.IEE EComunm.Mg.200a,3:310410～ 610[] .PX a,i . SZoh,u an d. B. GGainnkai,s“ dAaptvie MIOM ODMFb sade n PaotiarlC hannelS att eIfonmariot,”nI EEE ransaTciotsno n SgialnP rocessngi, 003
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兰州5工理大学
无通信技线论术文
致
谢
论
完文成际之谨，所向有心关理解、支持、和帮助过我的师、老朋友 和人表家诚挚的示感谢！ 要我感谢百文库，在度论写文间期我得使到大了的量考文参，献 使该文能顺论利完。 成谢我的感父母和有所关我的心师老亲人和。在个整学习过中程 ，他给们了我无微不予的至爱关支持与，使 有坚定我的念来信克服难。困
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