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基于Simulink的WiMAX-MIMO-OFDM物理層性能仿真
作者：
時(shí)間：2011-04-22
來(lái)源：網(wǎng)絡(luò )
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WiMAX-MIMO-OFDMA系統的發(fā)送接收流程與OFDM子信道分配方法、MIMO技術(shù)及其編碼矩陣等有關(guān)，其多種框架結構具體見(jiàn)文獻。發(fā)送端包括編碼、交織、調制、子信道化、MIMO編碼、插導頻、快速傅里葉反變換(IFFT)操作、濾波、數／模(D／A)變換、無(wú)線(xiàn)射頻(RF)調制等流程。其中，信道編碼包括隨機化、FEC(RS，CC)和交織。OFDM調制器由星座映射、保護子載波、導頻、前導碼插入、IFFT、加循環(huán)前綴和P／S模塊組成。無(wú)線(xiàn)信道由Jakes瑞利衰落信道模型和白噪聲疊加構成，從而反映無(wú)線(xiàn)信道特征。
WiMAX系統中的子載波分為3種：數據子載波，用于傳輸數據；導頻子載波，用于各種估計或同步；空子載波，包括保護子載波和直流(D-C)子載波，不用于傳輸。該模塊中按照OFDM的頻域描述將其中8個(gè)導頻插入，56個(gè)保護子載波和映射后的192個(gè)數據組成一個(gè)OFDM符號，并根據幀格式的要求產(chǎn)生前導碼。WiMAX下行鏈路中的前導碼功能包括幀同步、載波同步、符號同步和信道估計等。Switching模塊用于控制前導碼和一般OFDM符號通過(guò)，當一個(gè)幀開(kāi)始的時(shí)候，發(fā)送前導碼在接收端保持一個(gè)幀周期，以便以后傳輸OFDM符號時(shí)進(jìn)行頻域均衡。
WiMAX系統中支持的有空時(shí)分組碼(STBC)、空頻分組碼(SFBC)、跳頻分集碼(FHDC)、垂直分層空時(shí)碼(V-BLAST)和水平分層空時(shí)碼(HBLA-ST)。下行鏈路中支持2根、3根和4根發(fā)射天線(xiàn)，上行鏈路中僅支持2根發(fā)射天線(xiàn)。本文采用ALAM-OUTI空時(shí)分組碼和2發(fā)1收的天線(xiàn)結構。
除了信道估計和均衡部分，接收端模型是發(fā)送端模型的反轉。首先將數據符號從OFDM符號中提取出來(lái)，然后進(jìn)行解調、解交織和解碼(先Viterbi譯碼后RS譯碼)。一些重要的接收端函數對接收機的性能有很大影響，包括載波跟蹤、幀同步和信道估計等。
2 改進(jìn)的快速時(shí)變信道估計算法
WiMAX-MIMO-OFDMA的室外信道模型可表示為一個(gè)2-D矩陣，該矩陣的元素為隨機信道沖擊響應，如式(1)所示：
為第l信道的功率。Bessel方程隨時(shí)間和頻率而改變，改變范圍保持在△f之內。對于MIMO矩陣中的每個(gè)元素來(lái)說(shuō)，其時(shí)變信道抽頭由以上方程產(chǎn)生。接收端收到的信號由OFDM符號與矩陣H卷積產(chǎn)生。
3 仿真結果及分析
本文根據WiMAX系統的導頻結構，首先對非零導頻子載波做信道估計，然后通過(guò)插值獲得所有數據子載波上的信道信息，從而完成整個(gè)信道估計。仿真參數如表1所示。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/156370.htm
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