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描述mimo技术的三种应用模式MIMO (Multiple-Input Multiple-Output)技术是一种广泛应用于无线通信系统中的技术，旨在提高系统的容量和可靠性。
MIMO技术通过同时使用多个天线进行传输和接收，以实现多个数据流的并行传输，从而有效地提高了信道的利用率。
MIMO技术有三种主要的应用模式，包括空时编码、空频编码和波束成形。
第一种应用模式是空时编码（Space-Time Coding），也被称为空时分组（STBC）。
在空时编码中，发送端根据特定的编码算法将数据分配到不同的天线上，并在接收端利用相应的解码算法来重建原始数据。
这种技术利用了空间多样性和时域多样性的特点，可以提高通信的可靠性和抗干扰能力。
空时编码被广泛应用于无线通信系统中，尤其是多天线系统，如4G LTE和Wi-Fi系统。
第二种应用模式是空频编码（Space-Frequency Coding），也被称为空频分组（SFC）。
在空频编码中，电信号被同时传输到不同的频率和空间分支上，以获得更好的频谱效率和容量。
通过将信号分配到不同的子载波和天线上，空频编码可以有效地抵抗多径衰落和信道干扰。
这种技术被广泛应用于多输入输出正交频分复用（MIMO-OFDM）系统，如4G LTE和Wi-Fi系统。
第三种应用模式是波束成形（Beamforming），也被称为波束赋形。
在波束成形中，发送器和接收器通过调整天线的辐射特性来将信号的增益集中在特定方向上，从而提高信号质量和系统的容量。
通过调整相位和幅度，波束成形可以将信号传输到目标用户，同时减小干扰和噪声的影响。
这种技术被广泛应用于蜂窝网络和雷达系统等领域，以提高通信质量和性能。
总的来说，MIMO技术的三种应用模式都具有提高系统容量、抗干扰能力和通信质量的优势。
它们在不同的无线通信系统中扮演着重要的角色，如4GLTE、5G和Wi-Fi系统等。
通过采用空时编码、空频编码和波束成形等技术，MIMO可以在有限的频谱资源下实现更高的数据传输速率和更稳定的信号传输。
MIMO系统中空时分组码的FPGA设计与实现的开题报告一、研究背景MIMO（Multiple-Input Multiple-Output）系统已经成为了未来无线通信标准的重点研究方向。
通过在发送和接收站点使用多个天线，MIMO 系统可以同时传输和接收多个数据流，从而极大地提高了无线传输的速率和稳定性。
在MIMO系统中，空时分组码（Space-Time Block Code, STBC）是一种重要的多天线技术，它可以通过将多个数据流分组发送的方式，进一步提高系统的性能。
在实际应用中，MIMO系统的实现需要大量的计算和处理，因此需要使用高性能的硬件平台来实现。
现有的研究主要集中在软件仿真和软件实现方面，对硬件实现的研究相对较少。
因此，本次研究将针对MIMO 系统中STBC的硬件实现进行探究，利用FPGA来加速计算和处理，以达到提高系统性能的目的。
二、研究内容与目的本次研究的主要内容是对MIMO系统中STBC的FPGA设计和实现进行探究。
具体来说，研究目标如下：1.设计一个基于FPGA的MIMO系统STBC硬件加速器，实现高速的码处理和解码功能。
2.优化设计，提高硬件加速器的性能，实现更高效的数据处理与传输，进一步提高系统性能。
3.设计适合于不同场景的MIMO系统STBC硬件加速器，以满足不同用户需求。
三、研究方法与步骤本次研究主要采用以下研究方法：1.调研现有的MIMO系统STBC的FPGA实现方法和技术，进行比较和分析。
2.整理硬件加速器需要实现的核心算法和流程，确定硬件加速器设计方案。
3.基于VHDL等硬件描述语言，实现硬件加速器的功能模块和算法。
4.进行现场可编程门阵列（FPGA）和数字信号处理（DSP）平台的比较和分析，选择适合的平台进行硬件实现。
5.进行仿真和测试，评估硬件加速器的性能，并进行优化。
6.根据不同的应用场景，设计不同的硬件加速器实现方案。
四、论文结构与时间安排本次研究所完成的论文共包括六个部分：1.绪论。
MIMO系统中的选择技术空时格码STTC(Space—Time Trellis Code)是由Tarokh首先提出，他是在时延分集的基础上与TCM编码结合得到的，是一种改进的传输分集方式，适用于多种无线信道环境。
STTC 的频带利用率不随天线数目增加而增加，他的译码复杂度随分集增益和频带利用率呈指数增长。
空时格码的最优设计是最大化任意两个码字矩阵之间的欧氏距离，如何设计一个好的码字也是一个难点。
近年来有不少研究工作，以改进最初的STTC的性能，主要集中在新码字的构造，搜索不同的卷积STTC系统，或是对最初设计标准的改进。
但是，这些方法都只能获得边缘增益，不能大量提高增益。
空时分组码STBC(Space—Time Block Code)是由Alamouti提出的，他使用2根发射，接收端使用最大似然译码，由于使用线性处理，复杂度较低，在3G中的WCDMA和CDMA2000都采用这种简单的传输分集方案。
STBC的一个特点是各根发射的信号是正交的，满足正交性的STBC可以获得最大的分集增益，但是以编码增益和部分频带利用率为代价得到的，也可以牺牲正交性来获得速率为1b/s的码字(N>2)。
分层空时码LSTC(Layer—Space Time Code)是Foschini提出的一类空时码。
其基本原理是将输入的信息比特流分解为多个比特流，独立地进行编码、调制，然后映射到多根发射。
接收端利用各个子信道因多径衰落而产生的不同特性来提取信息。
根据信源消息与发射之间的映射关系，可以将LSTC分为水平、垂直和对角3类。
LSTC在解码时只利用了信道信息，性能在很大程度上依赖于信道的衰落环境和对信道衰落特性的估计。
虽然LSTC的频带利用率较高，但是以部分分集增益为代价换来的。
LSTC要求接收天线至少等于发射天线数，这在实际中是一个难题。
STBC采用正交结构，译码采用最大似然译码，复杂度较低；STTC采用维特比译码，复杂度较高，但能够实现在性能与复杂度之间的最佳平衡；LSTC译码前先进行包括干扰抑制和干扰抵消的分离操作，分离后的信号再由一维分量码开发的卷积译码算法，复杂度对于最大似然译码要小得多，但LSTC接收机的复杂度将随着数据率的增加而线性升高。
MIMO系统中的天线选择技术作者：樊冰，周雪芳，孙文胜时间：2007-04-11 来源:摘要：MIMO系统是无线通信领域的研究热点，他能够极大地提高通信系统的容量和频谱利用率。
然而使用多个射频的MIMO系统增加了天线的体积、功率和硬件，从而增加了成本。
因此寻找具有MIMO天线优点且低价格、低复杂度的最优天线选择极具吸引力。
总结了天线选择的方案、介绍了两类关键实现算法和最新研究进展，并在性能上进行分析比较，最后指出了该技术的实际应用问题。
关键词：MIMO；天线选择；空时编码；无线通信引言随着无线通信的迅猛发展，人们对无线通信业务的类型和质量的要求越来越高。
在当前频谱资源下提高通信速率和可靠性的办法之一就是使用多个发送和多个接收天线，也就是多输入多输出(MIMO)的通信系统。
由于MIMO系统不可避免地要在发送端和接收端设置多副天线，导致其射频链路的硬件成本和通信双方为保持信道的非相关性所需空间的局限性(尤其是移动终端)，以及天线数目的增加导致的空时码编解码的复杂性都在一定程度上限制了MIMO系统的应用，因此如何才能做到既要保持多天线系统较高的频谱效率和较高的可靠性，又要降低系统的复杂度和成本已逐渐成为人们的研究热点。
目前，一种较有前景的技术就是在发送端或者接收端进行天线选择，用以克服MIMO系统的上述缺点。
天线选择方案最优天线选择准则可分为2种：(1)以最大化多天线提供的分集增益提高传输质量；(2)以最大化多天线提供的容量来提高传输效率。
一般来说，天线选择既可以在发送端进行，也可以在接收端进行，或者收发两端同时进行，他们对MIMO系统的性能影响不同，因此要视具体情况而定。
接收天线选择接收天线选择与RAKE接收提供的类似，接收机可收到发送信号的几个版本，每个都经历了不同的复数衰落系数和噪声。
假接收机有N个接收天线，要从N个天线选择n个接收，经过空间复用恢复原始数据输出。
系统框图如图1所示。
图1 使用接收天线选择的MIMO系统接收信号的分集合并方法主要有3种：选择分集选择来自SNR最高的路径信号进行检测；最大比合并(MRC) 基于路径信号的最佳线性组合进行判决；等增益合并(EGC) 简单地将各条路径的信号相加。
MIMO正交空时分组码技术胡峰;周德扬【期刊名称】《中国传媒大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2011(018)004【摘要】对编码分集在MIMO系统中应用做详细的介绍,编码分集选取了正交空时分组码的编码结构和基于线性接收的最大似然译码准则。
主要探讨了包括Alamouti空时码,3发射天线和4发射天线在内的正交空时分组码。
还介绍了一种基于并行Alamouti编码的新的分集传输方案,该方案的编码性能和Alamouti码相似,它的优势在于大大简化了MIMO系统的改造复杂度。
最后,通过仿真这几种空时编码并详细分析了在不同调制模式下的误比特性能。
%This paper is detailed in the study for diversity coding in MIMO systems.Here,the orthogonal structure of the space-time block code and a maximum-likelihood decoding algorithm which is based only on linear processing at the receiver are introduced.Different space-time block coding（STBC）schemes including Alamouti STBC as well as orthogonal STBC for 3 and 4 transmit antennas are explored.We present a new transmit strategy based on parallel Alamouti codes for the simple two branch transmit diversity scheme.The proposed encoding scheme can significantly simplify the processes of transforming SISO into MIMO in wireless communication systems,its coding gain is similar to Alamouti code.Finally,comparisons with these STBC implementations are also provided and analyzed forperformance according to their bit-error rates using diversified modulation schemes.【总页数】7页(P24-30)【作者】胡峰;周德扬【作者单位】中国传媒大学,北京100024;中国传媒大学,北京100024【正文语种】中文【中图分类】TN921【相关文献】1.基于MIMO系统的准正交空时分组码的容量分析 [J], 范岩岩2.MIMO系统中的空时分组分组码技术研究 [J], 李星;苏佳3.多用户准正交空时分组码MIMO系统的下行链路预编码 [J], 曹颖鸿;殷福亮;陈喆4.MIMO系统下的空时正交分组码的研究 [J], 王东昱;马子儒5.MIMO系统下的空时正交分组码的研究 [J], 王东昱;马子儒因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
