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MIMO—OFDM系统中的空时编码技术的仿真研究

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  2 MIMO—OFDM系统中的空时编码技术
  空时编码具有频谱效率高，抗衰落能力强等优点，但目前提出的空时编码都是基于平坦衰落信道，而未来宽带移动通信所处的信道将是严重的非平坦衰落信道，因而还不能将空时编码直接运用到未来移动通信中去。
  0FDM的最大优点是：传输高速数据时，具有内在的抗符号干扰能力，将宽带的非平坦信道转换为一组并行的平坦衰落子信道。OFDM的最大特点正好弥补了空时编码的最大缺点，为空时编码在后3G宽带移动通信系统中的应用找到了较为理想的解决方案。两者结合不但可以使系统获得更高的频差模电感器谱效率，传输速率和通信质量，而且还能够大大减轻高速通信时将会遇到的均衡复杂性。
  2．1 STC-OFDM系统结构
  通常情况下，STC-OFDM是将输入的信息比特流经过调制后串并变换，对得到的k路数据(k，子载波个数)分别进行空时编码，每一路数据的编码结果都是N路输出信号(N，发射天线的个数)，这样就能得到k组包含N路信号的输出结果。然后，对这样的结果进行重新排列，如下图5所示，就能得到每一组OFDM的输入信号。经过IFFT变换之后，从相应的天线上发射出去。也就是说电感厂家，什么是电感器要在0FDM系统中使用空时码，就在每一个子载波上进行空时编码，然后再进行IFFT调制，接收端先进行FFT解调，再对每个子载波上的数据进行空时编码。

  

  2．2 STC-OFDM系统的仿真和结果分析
  在基于MIMO-OFDM下行链路级仿真中，我们使用了Matlab仿真工具，仿真条件为：
  (1)发送端采用QPSK调制方式；
  (2)发送端天线间距为4λ，接收端天线间距为0．5λ；
  (3)发送端采用2根天线，接收端采用1根天线；
  (4)各发射天线上的功率相等；
  (5)接收端插件电感采用理想的信道估计值；
  (6)未使用信道编码，并且信号到达接收端时已达到了精准的同步；
  (7)0FDM以及STC-OFDM系统的信道环境按照3GPP TR 25．996 V6．1．0中的多径衰落传播环境中casel(移动台速度为3km／h)给出的参数进行设置；
  (8)STC系统的信道环境按照3(3PP TR 25．996 V6．1．0中的多径衰落传播环境中case3(移动台速度为3km／h)给出的参数进行设置。
  2．2．1 仿真结果

  

  2．2．2 仿真结果分析
  从上图可以看出：采用空时编码的OFDM系统性能比没采用空时编码的性能要好。但是STBC-OFDM系统性能却比STBC的性能要差一些。这是因为在频率选择性衰落信道中，噪声的存在使得OFDM的子载波之间的正交性遭到破坏，不同的子载波之间存在干扰。
  仿真表明，0FDM技术通过FFT可变换能将频率选择性的多径衰落信插件电感器道分成多个平坦衰落信道，使空时编码技术的应用不再受到平坦信道条件的限制。

  
  3 结论
  MIMO和OFDM技术在各自的领域中发挥了巨大的作用，如今将两者相结合并应用到未来移动通信中，正成为无线通信研究的一个热点。OFDM系统克服频率选择性衰落，为MIMO技术的应用提供了一个很好的平台，MIMO技术又可以为OFDM系统提供明显的分集增益和系统容量的增加，两者的结合可以带来极大的性能增益。空时编码和OFDM的结合可以看成是MIMO-OFDM的特例，OFDM的特点正好弥补了空时编码不能直接用于宽带移动通信中的缺陷，将两者结合而形成的空时OFDM技术将成为后3G及4G宽带移动通信的无线传输找到一种可行的解决方案。
  

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