水果王老虎机技巧,宝马娱乐城送38,海盗天堂(中国)·官方网站

隨著通信技術的不斷發展，網絡模式由4G逐漸過渡到5G，直至未來的6G，正交頻分復用技術與多輸入多輸出技術起到了關鍵作用，這兩項技術的引入可以大幅度提高系統的傳輸速率、提升頻譜利用率和抗衰落能力，OFDM 和MIMO技術也因此被視為4G和5G標準的核心技術。

由于功率和帶寬都受限的無線信道影響，對MIMO-OFDM技術的要求也越來越高，于是誕生了空時編碼技術，該技術提供的分集增益、編碼增益以及編碼速率對實現高速可靠的MIMO系統有著很大的作用。因此，以高分集增益、高編碼增益和保持高的數據傳輸速率為目標，設計出適合不同應用環境的空時編碼方案，對MIMO系統的應用研究具有十分重要的現實意義。

一、STBC-MIMO-OFDM相關技術概要

1.1 MIMO技術概述

MIMO的含義是多輸入多輸出（Multi-input Multi-output），是一種用來描述多天線無線通信系統的抽象數學模型。眾所周知，提高頻譜使用效率是重點也是難點，解決這個問題的一個途徑是分集。該技術與多天線陣列緊密相關。發射端單天線、接收端多天線的結構普遍定義為接收分集，亦稱單輸入多輸出(Single-Input Multiple-Output，SIMO)系統。采用較佳接收分集技術十分重要。通常情況下，這樣能夠大大提高接收端的信噪比(Signal Noise Ratio，SNR)，使得信道的容量和頻譜的使用效率都得到較大的提升。

另一種情況下，發射端多天線、接收端單天線的結構則普遍定義為發射分集，亦稱多輸入單輸出(Multiple-Input Single-Output) MISO系統。但在這種情況下，倘若信道狀態信息未知，那么便不可能在發射端的多天線中，應用波束成形技術以及功率分配技術，更無法有效地提高信道容量。為了綜合兩種分集的優勢，SIMO技術和MISO技術自然地結合起來，MIMO技術應運而生。

1908年，科學家馬可尼便提出用多天線技術來減低衰落的影響，而隨著此后天線陣列的研究逐漸深入，自適應信號處理技術便出現了。以上的大量研究表明，這種有效利用多發多收天線進行傳輸的MIMO 技術，突破了傳統的時頻資源，為通信系統提供了大量的空域資源。理論上，該技術能夠十分有效地提升系統容量以及頻譜效率。

與單輸入單輸出(Single-Input Single-Output，SISO)系統不同，MIMO不僅不用過多考慮多徑效應的負面影響，更將其作為多天線情況下的有利一面加以有效利用。這種有利因素是指，在保持原發射功率以及帶寬的基礎上，利用多天線優勢，充分應用多副發射天線與多副接收天線間的信道的散射特性，由此一來，便可大幅度地提高系統的信道容量與頻譜效率。

目前世界上，基于MIMO技術的各類通信系統方案已大量應用于WLAN(Wireless Local Area Network，無線局域網)、LTE、WiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access，全球微波互聯接入)等多種不同網絡，與此對應的多種相關技術，以及進一步開發的實驗系統都還在持續性的研制與完善之中，MIMO技術的前景不可估量。

由于其巨大的前景，MIMO系統已經應用到幾個未來無線通信系統的標準中，特別是無線局域網和蜂窩網，例如IEEE 802.11、802.16和第三代合作伙伴項目(3r d Generation Partnership Project,3GPP標準)。基于IEEE802.11標準已經產生了Wi-Fi。基于IEEE802.16標準已經產生了WiMAX，旨在實現長距離上的高數據速率。3GPP技術也稱為寬帶碼分多址(WCDMA)，作為CDMA技術的擴展用于第三代(3G)蜂窩網絡中。

1.2 OFDM技術概述

以抗干擾性強為特點的調制和信息傳輸技術、高速接入技術、無線接口和光接技術，以及自適應陣列智能天線、網絡結構協議、軟件無線電等為主的技術，目前正逐步成為第四代移動通信系統(4G)的關鍵技術。

正交頻分復用(OFDM)技術作為關鍵技術之一得到人們的重視。它是調制技術的一種，具有十分良好的抗噪能力以及抗多信道干擾能力，利用了多載波，其網絡結構可高度擴展，能為無線數據用戶提供技術質量更高的服務，達到更優的性價比，故獲得廣泛認同。在相關通信新技術中，比如DAB(Digital Audio Broadcasting，數字音頻廣播)以及WLL(wireless local loop，無線本地環路)，這種技術都得到廣泛應用。

OFDM技術既是調制技術，又是一種信道傳輸技術，這種技術利用了很多正交的、使用低傳輸速率的子載波來并行實現高數據速率的通信。OFDM技術最早起源于二十世紀五十年代中期，能抵抗多徑衰落、降低復雜度是這種技術的最大優點，而該技術所使用的并行數據傳輸和頻分復用技術則形成于二十世紀六十年代。它的原理是，將通信信道分成許多正交的子信道，在其中的每一個子信道上進行窄帶調制和傳輸，如此便大幅減少了這些窄帶間的干擾，同時也更充分地利用了頻譜資源。

OFDM技術的主要優點如下:

1、抗多徑能力強。并行子載波是OFDM系統的核心傳輸工具。為了傳輸高速數據流，它使用并行子載波傳輸低速率并行數據流。這樣可以有效減少符號間干擾(Inter-Symbol Interference，ISI)。

2、頻譜效率高。OFDM對頻譜資源利用得更好，因為它的子載波具有正交性，子信道譜可以重疊，所以相對于傳統頻分復用系統而言性能更強。

3、支持非對稱傳輸。因為系統下行鏈路數據傳輸量一般遠遠大于上行鏈路。所以非對稱高速率數據傳輸問題必須在物理層上得到解決，OFDM便可以很好地做到。它在上下行鏈路分別使用不同數量的子載波，以此實現不同的傳輸速率。

4、實現技術較簡單。OFDM的調制與解調可以采用DFT(離散傅里葉變換，Discrete Fourier Transform)和IDFT(離散傅里葉逆變換，Inverse Discrete Fourier Transform)實現。

1.2.3 STBC技術概述

結合不同的分集技術可以進一步提升系統在無線環境中的性能。例如，可以將通過發射和接收天線實現的空間分集與信道編碼結合起來，把這種方式叫做空時編碼(Space-Time Codes,STC)，把這種系統叫做編碼的MIMO系統。

1996年，美國Bell實驗室的研究人員第一次提出基于多天線系統的分層空時結構(Bell Labs Layered Space-Time Architecture),并據此開發出了BLAST系統。分層空時結構的核心思想是將系統輸入的高速比特流轉變成多路傳輸速率比較低的并行的子比特流，通過對多路并行的子比特流進行相應的編碼調制后經多根天線傳送出去。基于分層思想設計的空時編碼很好地體現了空分復用的思想。隨后，Tarokh等人在此基礎上，為追求更好的系統性能，結合延遲發射分集技術(Delay Transmit Diversity,DTD)提出了空時網格編碼(Space-Time Trellis Code， STTC)的概念。這種空時碼字的設計融合了網格編碼調制(Trellis Coded Modulation,TCM)和發射分集兩者的優點，使系統在接收端可以同時獲得較高的編碼增益和分集增益，從而使系統擁有較好的性能。真正把空時編碼研究推上移動通信理論研究前沿的還是空時分組碼。

1998 年，Alamouti提出了一種非常簡單的發射分集技術——空時分組碼（STBC），并很快進入 3GPP標準。這種方案中碼字列元素間特有的正交性使得接收機可以采用最大似然判決算法并獲得較高的數據傳輸速率。后續Tarokh等人開始考慮發射任意發射天線數目情況，得到了全分集的正交空時分組編碼(Orthogonal Space-Time Block Coding,OSTBC)。Jafarkhani等人為保證傳輸速率而提出的準正交的空時分組碼(Quasi-Orthogonal Space-Time Block Coding, QOSTBC)都是這一理論成果的繼承和發展。上述方案都是在已知信道狀態的條件下得出的，但是現實中的信道條件是時刻變化的，難以對信道狀態進行準確的估計。對此，Tarokh和Hughes等人引入了差分思想，又分別提出了差分空時分組碼(Differential Space-Time Codes, DSTBC)和差分酉空時編碼(Differential Unitary Space-Time Codes,DUSTBC)。以上的這一系列研究成果極大地豐富了空時編碼理論，引導學者繼續對空時編碼技術展開更深的研究。

二、STBC-MIMO-OFDM系統基本原理

圖1為STBC-MIMO-OFDM系統發射端的原理框圖，從圖中可知，STBC-MIMO-OFDM 系統在對映射后的輸入信號流進行串并轉換和OFDM調制操作之間加入了空時編碼調制， STBC-MIMO-OFDM系統的空時編碼調制過程是在每路子載波上分別執行的。在這一過程中，串并轉換后生成的多組并行數據流作為輸入通過空時編碼器產生空時碼字，這些空時編碼器的輸出信號再進行重新組合就可獲得N組用于OFDM調制的信號，最后將調制好的信號送到多根天線發射出去。STBC-MIMO-OFDM系統在接收端對接收信號采取相反的操作就可以恢復原始信號。