自适应调制MIMO-OFDM系统SFBC码编码方案设计开题报告
2020-02-18 18:34:57
1. 研究目的与意义(文献综述)
1.1研究的目的及意义
随着信息时代的发展,移动通信已逐渐发展成宽带无线通信的主要技术之一,现代通信系统不仅仅提高了我们的生活水平,更重要的是改变了我们的生活方式,且其涉及的领域更加广泛、技术含量也更高。随之而来的还有人们对于通信质量的要求也更加严格。1g是第一代移动通信系统,其最高速率为2.4kb/s,但是1g网络具有很多的缺点,如童话质量较差、可靠性较低和其容量也收到一定的限制。第二代移动通信网络是基于gsm的蜂窝系统,该网络在第一代的基础上又一定的改善与提升,且该网络使用的是数字信号,但是通话质量却依赖于传输的数字信号的强弱,并且不支持复杂的数据处理,如图像。随着2000年3g时代的到来,数据的传输速率大大提升,但是其建设及具挑战型,如需要较大的带宽和昂贵的终端。4g作为下一代的通信,提供了更快的数据速率和更高质量的视频流,但是与前几代网络相比,4g仍然是你存在一定的问题,如较大的功耗和过高的成本。以上的问题都急需解决,而5g总体而言就是要提供完备的无受限的无线通信系统,5g网络的目的就是为了给更过用户提供更高的数据速率业务,且对于频谱效率的要求也进一步的提升,为了实现该目标,5g网络必须具有耿强的频谱管理机制,而且要在改善频谱效率的基础上降低成本。
由于频谱资源的紧张、多径衰弱和多用户干扰的影响,提高频谱利用率迫在眉睫。在衰弱信道中使用mimo系统能显著的增加系统容量。在无线通信系统中,提高频谱效率也是通信系统设计的目标之一,而对于可用的频谱,系统所需的误码率性能将限制频谱效率,而ofdm系统用一组相互正交的子载波来传输用户数据,这样可以有效的消除频谱选择性衰弱信道中接收信号的码间串扰,同时还可以给系统提供更高的频谱效率。自适应调制(am)也是一种用于提高无线通信系统频谱效率的有效技术,而且自适应调制特别适合基于ofdm技术的系统,每个子载波可以根据自身的信道状态,独立的使用一个调制编码方案(mcs),能有效的提供系统的吞吐量。因此多输入多输出正交频分复用(mimo-ofdm)系统和自适应调制(am)技术已逐渐成为研究的热点,而自适应调制的mimo-ofdm系统是5g移动通讯的必用技术,能使系统在保证所需的误码率的基础上取得最大的频谱效率。
1.2国内外研究现状
mimo技术的实现方式主要有空间分集mimo技术和空间复用mimo技术,空时编码(stc)开始于发射分集的研究。ofdm技术并不是一项全新的技术,而是由多载波调制(mcm)发展而来,于1970年衍生出大规模子载波和频率重叠技术的ofdm系统。近年来,随着信息时代的发展,随之而带来的各种问题与技术上的要求,ofdm技术逐渐引起了学者的注意。由于ofdm系统具有较好的对抗isi、抗多径衰弱和频谱利用率高的特点,以及mimo技术所具有的极高的频谱利用率,使得两者的结合成为一种必然。
2. 研究的基本内容与方案
自适应调制的mimo-ofdm系统是5g移动通信的必用技术,mimo-ofdm系统能充分的利用时间、频率、空间这三种分集技术,其在提高传输效率和可靠性方面都极具优势。本毕业设计将设计一个含自适应mqam调制(包括16qam, 64qam和256qam)的ofdm系统。
首先,此次报告对sfbc编码技术进行简单的分析和说明,并简要的分析sfbc码的设计准则及原理及其编码增益。
其次再对自适应调制与编码(amc)技术进行简要的分析和说明,自适应技术是一种提高无线通信系统频谱效率的重要技术,在一个使用自适应调制与编码的通信系统中,接收机需要执行新到质量估计,然后将信道的状态信息反馈给发射机,然后发射机在调整系统的调制和编码方案,从而使通信系统时钟保持最佳的频谱效率和所需的通信质量。而且,amc特别适合基于ofdm技术的系统。采用空频分组编码(sfbc)的空间分集多输入多输出(mimo)—正交频分复用(ofdm)系统中对 ofdm子载波进行分组使用时,基于空频编码的码字结构和信道质量估计对天线进行分组,进而针对不同天线组的的不同子载波组选择适合的调制技术,以实现在保证接收端所需误码率的前提下,尽可能提高系统的频谱效率。一个自适应调制与编码的通信系统的基本结构如图1所示。
3. 研究计划与安排
第1周—第3周 搜集资料,撰写开题报告;
第4周—第5周 论文开题;
第6周—第12周 撰写论文初稿;
4. 参考文献(12篇以上)
【1】李平安,刘泉.《宽带移动通信原理及应用》.高等教育出版社.2016.3.
【2】李平安,刘岚.《现代数字通信—原理、系统及仿真》.电子工业出版社.2018.7.
【3】andrea goldsmith.wireless communications(reprint edition with permission of cambridge university press).posts amp; telecom press.beijing,2007.