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近年来,MIMO技术在超宽带系统中的应用已经成为研究与开发的热点。它能够大大提高超宽带系统的容量,但如何利用这些潜在的容量是目前亟待解决的问题。信道编码技术就是其主要研究的关键技术之一。本文将针对MB-OFDM UWB系统的性能特征,首先分析传统未编码的MIMO-MB-OFDM UWB通信系统的性能,并通过仿真得出此系统的误码性能。然后,将MIMO技术、MB-OFDM UWB技术以及空时频编码(Space-Time-Frequency Code, STFC)技术联合起来,从而实现MIMO-MB-OFDM UWB系统的优化设计。
本文根据STFC-MB-OFDM UWB系统与CO STBC(Complex Orthogonal Space-Time Block Code) MIMO系统之间的相似性,通过详细推导系统的成对误码率(Pairwise ErrorProability, PEP)来得出STF码字的设计准则。并借鉴传统MIMO系统中半正交空时编码(Quasi-Orthogonal STBC, QOSTBC)的思想,将其码字的构造方法推广到STFC-MB-OFDMUWB系统中,并对构造方法进行修正,从而设计出合适的半正交空时频码字(QOSTFC)。然后将这种编码方案应用到STFC-MB-OFDM UWB系统中去,并仿真分析其性能。但是这种编码方案与OSTFC相比有一个严重的缺点就是:在低信噪比的条件下,系统性能得到大大改善,但在高信噪比的情况下,其误码性能就差于OSTFC,这是因为误码性能的曲线弧度在一定程度还依赖分集增益。所以,本文还针对这个问题,利用星座旋转(Constellation RotatioN, CR)的思想,对方案进行了修正和改进,通过计算机仿真和理论分析验证了这种方案。