MIMO-OFDM技术概述
mimo-ofdm技术原理

mimo-ofdm技术原理MIMO-OFDM技术是近年来在无线通信领域中大量应用的一种技术。
它将多输入多输出(MIMO)和正交频分复用(OFDM)两种技术结合起来,在多径衰落环境下,提高了无线信道的传输速率和抗干扰性能。
MIMO技术是一种传输多个数据流的技术,它利用了多个天线之间的信道空间多样性。
在信道质量合适的情况下,MIMO技术可以提高信道容量和传输速率。
同时,在干扰和噪声较强的情况下,MIMO技术可以利用空间编码技术提高数据可靠性。
OFDM技术是一种基于正交的子载波技术,它将来自不同载频信道的数据进行正交分解,并将数据分配到多个子载波上进行传输,从而实现了多用户的并行传输和频谱利用。
MIMO-OFDM技术将MIMO技术和OFDM技术结合起来,实现了多用户的并行传输和多个数据流的传输。
在传输端,MIMO-OFDM技术使用空间分集和空间多路复用技术,在多个天线之间传输多个数据流。
在接收端,利用多天线接收技术,对接收数据进行再编码和合并,以提高接收数据的可靠性和传输速率。
在多径衰落信道下,MIMO-OFDM技术可以利用多天线之间的空间多样性,减小多径衰落带来的影响,提高信道容量和传输速率。
同时,利用OFDM技术,提高频谱利用率和抗衰落性能。
在无线通信领域中,MIMO-OFDM技术已经广泛应用于4G和5G通信系统中。
通过采用MIMO-OFDM技术,可以提高无线信道的传输速率和抗干扰性能,在大规模用户和高速数据传输的情况下,更好的满足用户的需求。
总结起来,MIMO-OFDM技术结合了MIMO技术和OFDM技术的优势,实现了多用户的并行传输和多个数据流的传输,在多径衰落环境下提高了无线信道的传输速率和抗干扰性能。
随着5G通信技术的发展,MIMO-OFDM技术将会更加成熟和广泛应用。
MIMO技术介绍与MIMO与OFDM的结合对移动通信的优化

MIMO 技术介绍与MIMO 与OFDM 的结合对移动
通信的优化
多输入多输出(MIMO)技术是指在发射端和接收端分别使用多个发射天线和接收天线,信号通过发射端和接收端的多个天线传送和接收,从而改善每个用户的服务质量(误比特率或数据速率)。
MIMO 技术对于传统的单天线系统来说,能够大大提高频谱利用率,使
得系统能在有限的无线频带下传输更高速率的数据业务。
目前,各国已开始或者计划进行新一代移动通信技术(后3G 或者4G)的研究,争取在未来移动通信领域内占有一席之地。
随着技术的发展,未来移动通信宽带和无线接入融合系统成为当前热门的研究课题,而MIMO 系统是人们研究较多的方向之一。
本文重点介绍MIMO 技术的五大研究热点。
MIMO 信道的建模和仿真
为了更好地利用MIMO 技术,必须深入研究MIMO 信道特性,尤其是空间特性。
与传统信道不同的是,MIMO 信道大多数情况下都具有一定的空间相关性,而不是相互独立的。
在2001 年11 月的3GPP 会议中,朗讯、诺基亚、西门子和爱立信公司联合提出了标准化MIMO 信道的建议。
3GPP 和
3GPP2 推荐的链路级MIMO 信道的建模方法有两个:基于相关(CorrlraTIon。
MIMO-OFDM技术概述

MIMO-OFDM技术概述MIMO-OFDM技术概述摘要现代信息社会中,人们对宽带移动通信系统的数据需求量日益增长。
为此,未来宽带移动通信系统必须提供更高的传输速率和更优的服务质量。
MIMO技术能够利用信号的空时频域特性,可以很好地对抗平坦衰落信道,但对频率选择性信道却无能为力,而OFDM技术可以将频率选择性衰落转化为平坦衰落,MIMO和OFDM两种技术的结合和相互补充,既可以很好地解决未来无线宽带通信系统中信道多径衰落和带宽效率的问题,又能够提高系统容量和传输可靠性,因此采用MIMO 技术的OFDM 系统是现代移动通信的核心技术。
本文首先介绍正交频分复用(OFDM)技术和多输入多输出(MIMO)系统的基本原理,简述MIMO-OFDM 技术及其特点,并初步探讨了MIMO-OFDM 系统的关键技术。
关键词:多输入多输出;正交频分复用;MIMO-OFDM;载波;编码一、引言正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)是一种特殊的多载波传输方案,它可以被看作是一种调制技术,也可以被当作是一种复用技术。
多载波传输把数据流分解成若干比特流,这样每个子数据将具有低得多的比特速率,用这样的低比特速率形成的低速率多状态符号去调制相应的子载波,这构成了多个低速率符号并行发送的传输系统。
OFDM是对多载波调制(Multi Carrier Modulation)的一种改进,它的特点是各子载波相互正交,所以扩频后的频谱可以相互重叠,不但减小了子载波间的相互干扰,还大大提高了频谱利用率,可以有效地抵抗频率选择性衰落。
多输入多输出(MIMO)技术是指利用多发送和多接收天线进行空间分集的技术,是无限移动通信领域智能天线技术的重大突破。
在无线通信领域,对MIMO的研究源于对多个天线阵元空间分集的性能研究。
从20世纪80年代开始,研究学者发现与合并技术结合的多天线空间分集可进一步改善无线链路性能并增加系统容量,Salzzai研究了单用户MIMO高斯信道,以两径传播信道模型分析了空间分集对信道容量和容量分布的影响。
浅析MIMO—OFDM技术

现信号传输的高度可靠性 , 还可以增加系统容量 , 提高频谱利用 率 , 是 第 四 代 移 动 通信 的 热 点 技 术 。 1OFDM 技 术 . OF DM即正 交频 分复用 ,其 核心是 将信道分成 若干个 正交子信 道 , 每 个 子信 道 上 进 行 窄 带 调 制 和 传 输 , 样 减 少 了 子 信 道 之 间 的 在 这 相 互 干 扰 。 每 个 子 信 道 上 的 信 号 带 宽 小 于 信 道 相 关 带 宽 , 此 每个 子 因 信 道 上 频 率 选 择 性 衰 落 是 平 坦 的 , 通 过 采 用 加 循 环 前 缀 作 为保 护 间 再 隔的方法 , 以完全消除符号间干扰。 外 . 可 另 由于 在 O D 系 统 中 各 个 FM 子信道载波相互 正交 , 它们 的 频 谱 相 互 重 叠 , 样 不 但 减 小 了子 载 波 这 间的相互干扰 , 同时又提 高了频谱利用率 , 从理论上讲 其频谱利用率 可 以接 近 N q i 极 限 。 在 各 个 子 信 道 中 的 这 种 正 交 调 制 和 解 调 可 以 y us t 采 用 IF F T F 方 法 来 实 现 , 而且 容 易 利 用 D P电路 简 单 实 现 . r和 丌 S 大 大 降 低 了 OF M 系 统 的 复 杂 性 。 着 大 规 模 集 成 电 路 技 术 与 数 字 信 号 D 随 处 理 技 术 的 迅 速 发 展 , 多 D P芯 片 的 运 算 能 力 越 来 越 快 , 著 改 善 许 S 显
了 系统 的 性 能 , 进 一 步 推 动 了 O D 技 术 的 发展 。 如 图 1 示 : 更 FM 所
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图 2 N 根 发 射 天 线 N 根 接 收 天 线 的 MI M0 系统 框 图
mimoofdm无线通信技术与matlab代码

mimoofdm无线通信技术与matlab代码1. 引言1.1 概述无线通信技术的发展迅猛,随着移动互联网时代的到来,人们对高速、稳定的无线通信需求日益增加。
MIMO-OFDM无线通信技术作为一种重要的解决方案,在提升系统容量和抗干扰性能方面具有显著优势。
本文旨在介绍MIMO-OFDM 无线通信技术原理,并借助MATLAB代码实现,通过仿真和性能评估分析展示其有效性和优越性。
1.2 文章结构本文分为五个部分:引言、MIMO-OFDM无线通信技术、MATLAB代码实现、实验结果与讨论以及结论与展望。
在引言部分,我们将简要介绍文章的背景和目标。
接下来,会详细讲解MIMO-OFDM无线通信技术的基本原理,并说明其在提高系统容量和抗干扰性能方面的作用。
然后,我们会详细描述如何使用MATLAB编写MIMO-OFDM系统模拟代码,并进行性能评估与分析。
随后,我们会展示仿真参数设置和结果展示,并对结果进行深入分析和性能讨论。
最后,在结论与展望部分,我们将总结本文的研究工作和贡献,并讨论目前的不足之处以及可能的改进方案。
1.3 目的本文的主要目的是深入介绍MIMO-OFDM无线通信技术及其原理,并通过MATLAB代码实现来验证其性能。
通过对实验结果进行分析和讨论,我们旨在揭示MIMO-OFDM技术在提高系统容量和抗干扰性能方面的优势。
同时,本文也希望为读者提供一个了解和学习MIMO-OFDM无线通信技术以及使用MATLAB进行系统模拟的参考。
以上就是“1. 引言”部分内容,概述了本文的背景、目标和结构。
在接下来的章节中,我们将逐一展开讲解MIMO-OFDM无线通信技术、MATLAB代码实现、实验结果与讨论以及结论与展望部分。
2. MIMO-OFDM无线通信技术:2.1 MIMO技术介绍:多输入多输出(MIMO)技术是一种通过在发射和接收端使用多个天线来增加系统容量和提高通信质量的无线通信技术。
MIMO技术利用空间上的多样性,通过在不同天线之间形成独立的传输通道,从而带来更好的抗干扰能力和信号接收品质。
MIMO-OFDM技术

MIMO-OFDM技术MIMO-OFDM技术MIMO-OFDM技术1 MIMO技术无线通信的不可靠性主要是由无线衰落信道的时变和多径特性引起的,如何有效地对抗无线信道的衰落是高速移动通信必须要解决的问题。
在无线通信系统中提高信息传输可靠性的一种有效手段是采用分集技术,以多输入多输出(MIMO)技术为代表的空间分集技术是当前的优选方案之一。
MIMO的意思是Multiple Input Multiple Output,其原理为MIMO系统在发射端和接收端均采用多天线(或阵列天线)和多通道。
任何一个无线通信系统,只要其发射端和接收端均采用了多个天线或者天线阵列,就构成了一个无线MIMO 系统。
MIMO技术是现代通信的一大突破,该技术提供了解决未来无线网络传输瓶颈的方法。
MIMO技术的核心思想是信号的空间-时间联合处理,即把数字信号固有的时间维度与多个空间分离天线带来的空间维度联合起来。
在某种意义上,MIMO技术也可以看作是传统智能天线技术的扩展。
概述联合考虑发送分集和接收分集就构成了多输入多输出(MIMO,Multi-Input Multi-Output)系统,该系统能够获得更大的分集增益。
MIMO系统的重要特征是能够利用无线通信的多径传播特性来提高系统的性能,即能够有效地利用无线链路中的随机衰落和延迟扩展特性来成倍地提高传输的速率或可靠性。
分集技术为了保证无线通信的可靠传输,主要用于补偿信道衰落损耗的分集技术是其中一种十分有效的方法。
分集技术,是指在通信的过程中,系统要能够提供发送信号的副本,使得接收机能够获得更加准确的判断。
根据获得独立路径信号的方法的不同可以分为时间分集、频率分集和空间分集等。
其中,空间分集技术没有时延和环境的限制,能够获得更好的系统性能,可以分为接收分集和发射分集。
传统的空间分集主要是接收分集,在这种接收方式中接收机对它收到的多个衰落特性相互独立但携带同一信息的信号进行特定的处理,以降低信号电平的起伏,这样显然会导致接收机的复杂度增加。
《2024年MIMO-OFDM系统中信道估计及信号检测算法的研究》范文

《MIMO-OFDM系统中信道估计及信号检测算法的研究》篇一一、引言随着无线通信技术的飞速发展,多输入多输出(MIMO)技术和正交频分复用(OFDM)技术因其卓越的性能在无线通信系统中得到了广泛应用。
MIMO-OFDM系统结合了MIMO和OFDM的优点,具有高数据传输速率、频谱利用率高和抗多径干扰能力强等特点。
然而,在实际应用中,由于无线信道的复杂性和时变性,信道估计和信号检测成为了MIMO-OFDM系统中的关键技术。
本文将重点研究MIMO-OFDM系统中的信道估计及信号检测算法。
二、MIMO-OFDM系统概述MIMO-OFDM系统是一种高效的无线通信技术,通过在发送端使用多个天线发送信号,同时在接收端使用多个天线接收信号,实现了空间复用和分集增益。
OFDM技术则通过将频带划分为多个正交子载波,将高频信号转换为并行低频信号进行传输,从而提高了频谱利用率和抗多径干扰能力。
三、信道估计技术研究信道估计是MIMO-OFDM系统中的一项关键技术,其主要目的是通过对接收信号进行分析和处理,估计出信道的响应特性。
常见的信道估计方法包括最小均方误差(MMSE)估计、最大似然(ML)估计和基于导频的信道估计等。
(一)MMSE信道估计MMSE信道估计是一种基于最小均方误差准则的估计方法。
该方法通过最小化估计误差的均方值来求解信道参数。
在实际应用中,MMSE信道估计具有良好的性能和稳定性,适用于各种信道条件。
(二)最大似然(ML)信道估计ML信道估计是一种基于最大似然准则的估计方法。
该方法通过最大化接收信号与实际发送信号之间的似然函数来求解信道参数。
ML信道估计在信噪比较高的情况下具有较好的性能,但在低信噪比条件下性能较差。
(三)基于导频的信道估计基于导频的信道估计是一种常见的信道估计方法。
该方法通过在发送信号中插入已知的导频符号,接收端根据导频符号的接收情况来估计信道的响应特性。
基于导频的信道估计具有计算复杂度低、实现简单等优点,但需要额外的频谱资源。
(完整word版)MIMO-OFDM系统原理及其关键技术

MIMO-OFDM系统原理及其关键技术未来的宽带无线通信系统,将在高稳定性和高数据传输速率的前提下,满足从语音到多媒体的多种综合业务需求。
而要在有限的频谱资源上实现综合业务内容的快速传输,需要频谱效率极高的技术。
MIMO技术充分开发空间资源,利用多个天线实现多发多收,在不需要增加频谱资源和天线发送功率的情况下,可以成倍地提高信道容量。
OFDM(正交频分复用)技术是多载波窄带传输的一种,其子载波之间相互正交,可以高效地利用频谱资源。
二者的有效结合可以克服多径效应和频率选择性衰落带来的不良影响,实现信号传输的高度可靠性,还可以增加系统容量,提高频谱利用率,是第四代移动通信的热点技术。
OFDM技术原理及实现无线信道的频率响应曲线大多是非平坦的,而OFDM技术的主要思想就是在频域内将给定信道分成多个正交子信道,然后将高速数据信号转换成多个并行的低速子数据流,调制到每个信道的子载波上进行窄带传输。
每个子信道上的信号带宽小于信道的相关带宽,因此每个子信道可以看成平坦性衰落,从而可以消除信道波形间的干扰。
由于OFDM是一种多载波调制技术,OFDM系统采用正交方法来区分不同子载波,子载波间的频谱可以相互重叠,这样不但减小了子载波间的相互干扰,同时又极大地提高了频谱利用率。
如图1可见OFDM的正交性。
图1 OFDM信号频谱由于OFDM系统中有大量载波,所以在实际应用中不可能像传统的处理方法一样,使用几十个甚至几百个振荡器和锁相环进行相干解调。
因此,Weinstein提出了一种用离散傅里叶变换实现OFDM的方法。
设OFDM信号发射周期为[0,T],在一个周期内传输的N个符号为(D0,D1,…,DN-1)。
第k个符号Dk调制第k个载波fk,所以合成的OFDM信号为:由式⑤可见,以fs对C(t)采样所得的N个样值(C0,C1,…,CN-1)刚好为(D0,D1,…,DN-1)的N 点反向离散傅里叶变换(IDFT)。
因此OFDM系统可以这样实现:在发射端,先由(D0,D1,…,DN-1)的IDFT 求得(C0,C1,…,CN-1),再经过低通滤波器即得所需的OFDM信号C(t);在接收端,先对C(t)采样得到(C0,C1,…,CN-1),再对(C0,C1,…,CN-1)求DFT,即得(D0,D1,…,DN-1)。
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MIMO-OFDM技术概述MIMO-OFDM技术概述摘要现代信息社会中,人们对宽带移动通信系统的数据需求量日益增长。
为此,未来宽带移动通信系统必须提供更高的传输速率和更优的服务质量。
MIMO技术能够利用信号的空时频域特性,可以很好地对抗平坦衰落信道,但对频率选择性信道却无能为力,而OFDM技术可以将频率选择性衰落转化为平坦衰落,MIMO和OFDM两种技术的结合和相互补充,既可以很好地解决未来无线宽带通信系统中信道多径衰落和带宽效率的问题,又能够提高系统容量和传输可靠性,因此采用MIMO 技术的OFDM 系统是现代移动通信的核心技术。
本文首先介绍正交频分复用(OFDM)技术和多输入多输出(MIMO)系统的基本原理,简述MIMO-OFDM 技术及其特点,并初步探讨了MIMO-OFDM 系统的关键技术。
关键词:多输入多输出;正交频分复用;MIMO-OFDM;载波;编码一、引言正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)是一种特殊的多载波传输方案,它可以被看作是一种调制技术,也可以被当作是一种复用技术。
多载波传输把数据流分解成若干比特流,这样每个子数据将具有低得多的比特速率,用这样的低比特速率形成的低速率多状态符号去调制相应的子载波,这构成了多个低速率符号并行发送的传输系统。
OFDM是对多载波调制(Multi Carrier Modulation)的一种改进,它的特点是各子载波相互正交,所以扩频后的频谱可以相互重叠,不但减小了子载波间的相互干扰,还大大提高了频谱利用率,可以有效地抵抗频率选择性衰落。
多输入多输出(MIMO)技术是指利用多发送和多接收天线进行空间分集的技术,是无限移动通信领域智能天线技术的重大突破。
在无线通信领域,对MIMO的研究源于对多个天线阵元空间分集的性能研究。
从20世纪80年代开始,研究学者发现与合并技术结合的多天线空间分集可进一步改善无线链路性能并增加系统容量,Salzzai研究了单用户MIMO高斯信道,以两径传播信道模型分析了空间分集对信道容量和容量分布的影响。
Winters讨论了干扰受限的无线系统中,利用多天线空间分集所能带来的容量增益,并明确地指出了增加分集天线数目可以增加系统容量。
多输入多输出系统充分开发空间资源,利用多个天线实现多发多收,在不需要增加频谱资源和天线发送功率的情况下,可以成倍地提高信道容量。
二、正交频分复用(OFDM)技术正交频分复用(OFDM)是一种特殊的多载波传输方案,它可以看作是一种调制技术,也可以当作一种复用技术。
多载波传输把数据流分解成若干子比特流,这样每个子数据流具有低得多的比特数据流,再去调制成相应的子载波,各子载波相互正交,所以扩频调制后的频谱可以相互重叠。
在OFDM 系统中,在各个频段上发送的并行数据信号合并成一个独立的复用数据流,这些数据由多个子载波组合而成,然后在OFDM 系统中传输。
这样增加了数据的吞吐量,提高了传输速度。
传统的FDM系统中,两个信道之间存在较大的频率间隔作为保护带来防止干扰,这样就降低了系统的频谱利用率。
因此,OFDM系统比传统FDM 系统具有更高的带宽利用率。
OFDM 通信系统基本模型如图1所示。
输入的二元数字序列首先进行串并串行输入串并转换···编码映射··S1(t)S k(t)IFFT···并串转换D/ALPF上变频信道噪声串行输出并串转换译码映射···均衡LPFA/D下变频串并转换FFT·········图1 OFDM 通信系统基本模型图转换和编码映射,然后经过快速傅里叶逆变换(IFFT)对编码后的星座点进行基带调制,再经并串转换,D/A 转换及低通滤波后经过上变频送到信道。
接收端的处理过程与发送端相反,信道出来的信号先经过下变频,低通滤波(LPF),A/D 转换及串并转换后,再进行快速傅里叶变换(FFT),然后对所得数据进行均衡,以校正信道失真,最终进行译码判决和并串转换,恢复出原始的二元数字序列。
在OFDM 系统中,符号连续传输,每个传输符号的速率大约在几十bit/s 到几十kbit/s 之间,每个符号的频谱几乎占据了整个系统的可用带宽。
当OFDM 符号在无线信道中进行传输时,系统子载波会受到频率选择性作用,产生严重的衰减,从而造成在接收端解调出错误信号。
通常错误的出现是连续的,采用前向纠错编码方法(FEC)可以有效地降低错误概率,为了进一步提高系统的性能,可以将串行的数据流转换成并行数据流。
OFDM 是一种多载波调制方式,通过减小和消除码间串扰的影响来克服信道的频率选择性衰落。
快速傅里叶变换(FFT)和逆快速傅里叶变换(IFFT)可以分别执行OFDM 系统的调制和解调的功能,快速傅里叶变换优势在于可以大大降低OFDM 系统的计算复杂度。
三、 多输入多输出(MIMO )系统在通信两端发送和接收信号称为单输入单输出系统(SISO ),而在通信两端使用多个天线进行发送和接收信号称为多输入多输出系统 (MIMO )。
由于电磁环境较为复杂,多径效应、频率选择性衰落和其他干扰的存在,使得实现无线信道的高速数据传输比有线信道传输难。
通常多径效应会引起衰落,被视为有害因素。
但对于 MIMO 系统来说,多径效应可以作为一个有利因素加以利用,因 MIMO 系统在发射端和接收端均采用多天线和多通道,多输入和多输出针对多径无线信道而言的。
MIMO 系统的原理图如图2 所示,传输信息流S(k)经过时空编码形成 N C 1(k)S(k)信源信源时空编码时空解码天线矩阵···C N (k)R 1(k)···R M (k)S(k)发射接收图2 MIMO 系统原理图个信息子流 C N (k)。
这 N 个子流由 N 个天线发射出去,经空间信道后由 M 个接收天线接收。
多天线接收利用先进的空时编码处理就能够分开并解码这些数据子流,,从而实现最佳的处理。
特别是这 N 个子流同时发送到信道时,各发射信号占用同一频带,因而并未增加带宽。
若各发射和接收天线间的通道响应独立, 则MIMO 系统可以创造多个并行空间信道。
通过这些并行空间信道独立地传输信息,在不占用额外的带宽,也不消耗额外的发射功率的情况下,利用MIMO 技术可以成倍地提高系统传输容量,大大提高了频谱利用率。
MIMO技术不仅包含了智能天线技术的信号处理,其近来的发展已经涉及编码、调制和网络系统结构等方面,它使用多个发送天线和多个接收天线可以在不降低频谱利用率条件下实现天线分集。
在实现空间分集时,信号在时间域和频域内都没有引入冗余,因此有利于信号在无线信道中进行高速传输。
MIMO 技术使用阵列天线可以降低共道干扰和多径衰落的影响,同时利用分集技术提高接收信号的信干噪比(SINR)。
因此在一定的SINR条件下可以降低接收信号的误码率,使得基站和移动终端的发射功率得到了一定程度的降低。
MIMO技术能够利用传播中的多径分量,在空间中产生独立的并行信道同时传输多路数据流,在不增加系统带宽的情况下增加频谱效率,提高了系统的传输速率,有效地改善了多径衰落对系统的影响。
但是对于频率选择性深衰落,MIMO系统依然无能为力。
四、OFDM 调制的MIMO系统OFDM 技术是一种特殊的多载波传输方案,其多载波之间相互正交,可以高效利用频谱资源,同时OFDM将总带宽分割为若干个窄带子载波,可以有效抵抗频率选择性衰落。
与MIMO技术相结合的MIMO-OFDM系统既可以达到很高的传输效率,又可以通过分集达到很强的可靠性,从而成为现代移动通信系统核心技术的解决方案。
MIMO-OFDM 系统模型如图3所示,发射端N 个发射天线的工作流程如下:输入的数据符号流经串并电路分成N个子符号流,采用信道编码技术对每MIMOB编码器···OFDM调制器1OFDM调制器2OFDM调制器NMIMOB检测器···OFDM解调器1OFDM解调器2OFDM解调器M图3 MIMO-OFDM 系统基本结构个符号流进行无失真压缩并加入冗余信息,调制器对编码后的数据进行空时调制;调制后的信号在IFFT电路中实现OFDM调制处理,完成将频域数据变换为时域数据的过程,然后输出的每个OFDM 符号前加一个循环前缀以减弱信道延迟扩展产生的影响,每个时隙前加前缀用以定时,这些处理过的OFDM 信号流相互平行地传输,每一个信号流对应一个指定的发射天线,并经数模转换及射频模块处理后发射出去。
接收端进行与发射端相反的信号处理过程,首先通过接收端的M 根接收天线接收信号,这些信号经过放大、变频、滤波等射频处理后,得到基带模拟接收信号;并分别通过模数转换将模拟信号转换为数字信号后进行同步,在去循环前缀后通过FFT 解调剩下的OFDM 符号;此时,时延数据变换成为频域数据,接下来在频域内,从解调后的OFDM 符号中提取出频率导频,然后通过精细的频率同步和定时,准确地提取出导频和数据符号,实现数据还原。
MIMO和OFDM两种技术结合,不但能够实现很高的数据传输速率,还能通过分集实现增强传输的可靠性。
MIMO和OFDM技术的互补特性促使了两者在宽带传输领域的结合。
MIMO-OFDM技术,综合了MIMO高频谱效率和OFDM简化接收机的特点,通过在OFDM传输系统中采用阵列天线引入空间资源,同时利用时间、频率和空间处理方式,使移动通信系统对噪声、干扰、多径的容限大大增加,有效地提高了无线链路的传输速率和系统可靠性。
MIMO-OFDM技术作为4G LTE-Advanced的核心技术,两者的结合在提高无线链路的有效性和可靠性方面都具有很大的潜力。
五、MIMO-OFDM 的关键技术MIMO-OFDM系统实现过程中有很多关键技术,以下简要介绍几种。
(1)MIMO-OFDM 系统中的时频同步。
对于MIMO-OFDM 系统的同步问题涉及前导序列的设计,时间和频率同步,以及信号检测技术等方面。
一般来说,在MI MO-OFDM 系统在下行和上行链路传播之间都存在同步时隙,用于实施相位和频率对齐,并且实施频率偏差估计。
时隙可按以下方式构成:在偶数序号的子载波上发送数据和练习符号,而在奇数序号的子载波上设置为零。
这样经过IFFT 变化后得到的时域信号就会被重复,有利于信号的检测。
(2)MIMO-OFDM 信道估计。
在MIMO-OFDM 系统中,发送端编码和接收端信号检测都需要真实准确的信道状态信息,信道状态信息的准确性将直接影响着MIMO-OFDM 系统的整体性能。