基于IEEE802.11n的MIMO-OFDM无线传输系统中空时编码及其信号检测算法的研究

摘要

为了进一步提升无线局域网的数据传输速率，IEEE成立了IEEE802.11n工作小组，以制定新的高速无线局域网标准802.11n 标准。此标准的物理层核心技术是采用MIMO与OFDM相结合的技术，充分利用时间、频率和空间三种分集技术，使无线系统对噪声、干扰、多径的容限大大增加。本文分析了MIMO-OFDM系统的原理，详细研究了MIMO-OFDM系统中空时码的编码原理和信号检测技术，并针对信号检测提出了改进思想，使其在性能和复杂度之间最优。 本文的主要贡献为： 1)研究了IEEE802.11n标准中的物理层协议，总结了IEEE802.11n标准的物理层数据发送过程，简单分析了IEEE802.11n标准中基本空时码的编码过程。 2)详细研究了空时分层码的信号检测算法，并利用多用户检测的思想，提出了两种改进思想，降低了信号检测算法的复杂度，并具有较好的检测性能。 3)详细分析了IEEE802.11n 标准中的改进空时码的编码过程，研究了具有分组干扰抑制思想的检测算法，同时提出了改进思想，提高了检测算法的性能。 4)研究了如何将空时编码技术引入到MIMO-OFDM系统中提高系统的性能，并对 STBC-OFDM系统， LSTC-OFDM系统以及LSTBC-OFlDM系统进行了性能比较，通过仿真得出了有用结论。

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声明

第一章绪论

1.1研究背景

1.2 IEEE802.11n物理层主要技术介绍

1.2.1 OFDM技术

1.2.2 MIMO技术

1.2.3 MIMO-OFDM技术

1.3 IEEE802.11n标准草案以及发展现状

1.4论文结构

第二章IEEE802.11n系统分析

2.1 MIMO-OFDM系统

2.1.1 MIMO-OFDM技术原理

2.1.2 MIMO-OFDM的信道模型

2.2 IEEE802.11 n物理层协议分析

2.2.1 IEEE802.11n物理层分层结构

2.2.2 IEEE802.11n物理层工作模式

2.2.3 IEEE802.11n物理层数据发送过程

第三章IEEE802.11n中基本空时编码的研究

3.1空时分组编码(STBC)

3.1.1空时分组码的编码

3.1.2空时分组码的信号检测

3.1.3性能仿真

3.2空时分层编码(LSTC)

3.2.1空时分层码的编码

3.2.2空时分层码的信号检测

3.2.3改进思想

3.2.4性能仿真

第四章IEEE802.11n中改进空时编码的研究

4.1分层空时分组码的编码(LSTBC)

4.2分层空时分组编码的信号检测

4.2.1分组干扰抑制思想

4.2.2并行干扰抑制检测算法(PIC-GIS)

4.2.2串行干扰抑制检测算法(SIC-GIS)

4.2.3改进思想

4.2.4性能仿真

第五章IEEE802.11n中的MIMO-OFDM系统

5.1 LSTBC-OFDM系统模型

5.1.1 LSTBC-OFDM系统的发射端

5.1.2 LSTBC-OFDM系统的接收端

5.2 STBC-OFDM系统模型

5.3 LSTC-OFDM系统模型

5.4三种系统的性能比较

第六章结论及未来的工作

6.1结论

6.2未来的工作

致谢

参考文献

附录