LTE系统中解预编码与解层映射技术的研究与实现

摘要

多输入多输出（MIMO）技术作为LTE系统中的关键技术之一，在提高频谱利用率方面具有很强的优势。其中，预编码与层映射技术是MIMO中的两个关键技术，在发射端将发送符号映射到发送天线上去，使发送符号和空间信道相匹配。在接收端进行解预编码和解层映射技术，旨在将各接收天线接收到的信号恢复成原始发送码流，并且对这些经过无线传输的信号进行检测，消除其在传输过程中受到的信道衰落以及噪声的影响。本文对LTE系统中解预编码与解层映射技术进行了研究。
　　首先研究了MIMO系统模型及特点，分析了MIMO系统容量以及预编码和层映射技术。其次，根据MIMO传输方式的不同，分析了不同的解预编码算法。用于单天线端口的解预编码只需用接收信号与信道矩阵做矩阵除法即可；用于发射分集的解预编码根据其编码使用的空频编码的特点，在解预编码的设计中使用解空频编码的操作；用于空间复用的解预编码结合了MIMO检测算法，根据检测的性能和实现方式可以将检测算法分为：最大似然检测（ML）算法、迫零（ZF）算法、最小均方误差（MMSE）算法和干扰消除（SIC）算法，对这几种算法进行了仿真，并分析比较了其在算法复杂度和检测性能上的差别。最后，对解预编码和解层映射模块进行了FPGA仿真验证，根据不同的MIMO传输方式，即单天线端口、发射分集和空间复用分别设计实现。

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第一章 绪论

1.1 课题研究背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.3 论文主要研究内容

1.4 论文结构安排

第二章 LTE中的层映射和预编码

2.1 MIMO系统模型及信道容量

2.2 层映射和预编码

2.3 本章小结

第三章 解预编码技术

3.1 单天线端口解预编码

3.2 发射分集解预编码

3.3 空间复用解预编码

3.4 用于空间复用解预编码算法的复杂度及性能分析

3.5 本章小结

第四章 解层映射及解预编码的FPGA实现

4.1 解层映射的FPGA实现

4.2 解预编码的FPGA实现

4.3 本章小结

第五章 结论与展望

5.1 总结

5.2 展望

参考文献

致谢