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空时网格编码和OFDM相结合的通信系统性能仿真分析
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【汽车电气与电子论文】
摘要：简单研究了空时网格编码和OFDM相结合的理论基础，详细介绍了空时编码和OFDM相结合的通信系统，通过仿真分析了该系统在高斯白噪声信道和频率选择性衰落信道下的系统性能。
关键词：空时网格编码 OFDM 高斯白噪声信道 频率选择性衰落信道
Vahid Tarokh等提出了空时网格编码系统模型，给出了编码设计准则和构造方法，接收端采用Viterbi算法进行译码。空时网格编码可以有效地提高信道容量，同时还具有空间分集增益和编码增益；OFDM可以有效对抗多径干扰，消除符号间干扰。因此，广大学者和研究人员普遍倾向于在第四代移动通信中采用0FDM和空时编码相结合的通信系统。本文就空时网格编码和0FDM相结合的通信系统性能进行了理论分析和仿真分析。
1 空时网格编码和OFDM相结合的理论基础
空时网格编码的译码是假设信道为准平坦衰落信道，即在一个发送信号的周期内，信道的衰落因子保持不变；只有在这个基础上才能采用最大似然译码。然而在多径信道下，只有当：Bs<<Bc，Tc，Ts>>σr，其中Bs是信号带宽，Bc是信道的相干带宽，Ts是信号带宽的倒数，σr是时延扩展，才能假设信道是乎坦衰落信道。当发送的数据速率较低时，完全可以满足以上条件；但当发送的数据速率较高时，这时：Bs>Bc,Ts<σr，信道为频率选择性衰落信道，显然再也不能假设信道为平坦衰落信道了，这样就无法直接采用空时网格编码。那么在高速无线通信中如何采用空时编码呢?这时可以利用OFDM。高速的数据比特经过OFDM调制后，转变成周期较长的0FDM码元，然后再送入信道。由于OFDM码元周期较长，它完全可以满足平坦衰落信道的条件，这时多径信道为平坦衰落信道，可以采用空时网格编码。
图1
2 空时网格编码和OFDM相结合的通信系统
空时网格编码和0FDM相结合通信系统发射端框图如图1所示。将要发送的数据信息比特经过串／并变换，形成n路并行的数据比特流。这n路并行的数据比特流送入n个空时网格编码器
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