3G与B3G中空时分组码实现方案及技术研究

论文摘要

近年来,无线通信技术正发生着日新月异的变化,无线通信业务的需求也在高速增长。多入多出（MIMO）技术是3G 及未来移动通信系统中的关键技术,它利用信道的多径效应能够有效地提高信道容量,能极大改善无线通信的可靠性。作为MIMO 构架核心环节的空时分组码技术,是一种新兴而颇具潜力的方案,能够有效提高无线频谱利用率。它充分利用了MIMO 信道的发射分集技术,具有质量高、可靠性强、运行速度快、易于实现,系统开销低等特点,得到了人们的广泛关注,并且已经纳入了3GPP（3G 合作项目） 标准,由此可见其重要性。在实际环境中,可以考虑把它与智能天线技术相结合,在智能天线技术中,波束形成技术是其核心,二者的结合即STBC-DBF方案也逐渐成为人们所关注的问题。目前,空时分组码技术的一些理论已经发展的比较成熟了,但是大部分还是局限于理论上的研究,如何实现以及怎么在实际通信环境中实现它的作用,还需要我们做进一步的研究和试验。针对这一目标,在3G 与B3G 通信系统中,本文主要研究了以下几个方面的内容:（1）系统中信道模型的建立是对系统进行分析的基础,也是非常重要的环节,针对3G 及新一代无线通信系统,重点研究了3GPP 中构建的针对MIMO 系统的空间信道模型,为系统仿真平台中信道的构建打下了基础;（2）主要针对窄带中的空时分组码进行了理论分析,软件仿真,及误码率曲线的比较,并且对3GPP 中提出的编码方式以及宽带系统中的空时分组码方案进行了一定的研究分析;（3）把智能天线中的波束形成技术应用到了3G 中的多用户的情况,试验结果表明它有很好的方向性和实用性;（4）结合实际情况,对于空时分组码与波束形成技术相结合的STBC-DBF 新方案,进行了理论研究与仿真分析,具有很强的应用意义,也是对空时分组码技术的一个创新,可以运用到实际系统上去;（5）把空时分组码运用到了硬件仿真平台上,采用了ADSP-21160 的硬件DSP 开发板,进行了试验,已经得到使用空时分组码进行编解码后的传送图形,使空时分组码在实际通信系统上的应用及实现奠定了现实基础。本文主要是针对3G及B3G通信系统中的空时分组码技术的实现技术进行了研究,进一步证明了它的理论意义及现实意义。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 无线通信系统的发展及展望
• 1.1.1 无线通信系统的发展
• 1.1.2 无线通信系统的展望
• 1.2 MIMO 系统概述
• 1.3 空时分组码实现技术的特点及研究
• 1.4 本文主要工作内容
• 第二章 3GPPSCM 信道模型研究
• 2.1 3GPP 发展概述
• 2.2 空时信道模型的分析及发展
• 2.3 3GPP SCM 信道模型
• 2.4 3GPP SCM 信道模型仿真
• 2.4.1 信道参数产生步骤
• 2.4.2 仿真结果
• 2.5 本章小结
• 第三章 空时分组码技术研究
• 3.1 分集技术
• 3.2 空时分组码
• 3.2.1 双发射天线
• 3.2.2 多发射天线
• 3.3 空时分组码的应用
• 3.3.1 空时分组码在3GPP 中的应用
• 3.3.2 空时分组码在频率选择性信道中的应用
• 3.4 本章小结
• 第四章 结合自适应天线的空时分组码技术
• 4.1 波束形成技术及其在多用户系统中的应用
• 4.1.1 波束形成技术的基本原理
• 4.1.2 波束形成技术在多用户系统中的应用
• 4.2 室外无线通信环境
• 4.3 无码间干扰的情况
• 4.4 有码间干扰的情况
• 4.5 本章小结
• 第五章 空时分组码在DSP 硬件平台上的实现
• 5.1 ADSP21160
• 5.1.1 ADSP21160 处理器概述
• 5.1.2 ADSP21160 的流水线结构
• 5.1.3 SIMD 指令模式
• 5.1.4 指令的并行处理
• 5.2 在ADSP21160 上实现空时分组码的程序
• 5.3 分组码程序在Hammerhead-PCI 处理板上硬件仿真
• 5.3.1 Hammerhead-PCI 处理板概述
• 5.3.2 硬件仿真结果
• 5.4 本章小结
• 第六章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历