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随着移动通信技术的不断提高,人们对于信息传输速率以及频带资源的需求也逐渐增大。Spina1码作为一种新型的无速率码将编码和调制技术联合设计不仅可以提高频谱利用率,同时又能增强传输的可靠性。与此同时MIMO系统由于能够极大地提升系统容量一直是国内外学者研究的热点。本文主要研究Spina1码在MIMO信道下的应用。首先设计了基于线性同余法的Spina1编码器,并基于此提出了 Spina1码在MIMO信道下的应用方案,接着将一维信号最小欧式距离分析推广到二维信号继而推导出了本方案的差错概率下界,之后对本方案的性能以及理论研究进行仿真分析。同时为了满足人们对高速率传输信息的要求,本文在提出方案的基础之上也研究了 Spina1码在大规模MIMO系统中的应用,并基于大规模MIMO系统的特性,对发送的Spina1符号经过信道后带编码的最小欧式距离进行了理论分析以及对比验证。首先,本文在绪论部分对研究内容的背景、MIMO系统以及大规模MIMO系统的发展及相关技术进行了简要的论述,与此同时也介绍了无线移动通信、信道编码以及Spina1码的发展历史。在第二章,首先详细介绍了 Spina1码编码器的结构以及核心的hash函数,接着对Spina1码的译码进行了分析,分别介绍了最大似然译码和按尺度缩减译码,并对二者的区别进行了论述。之后通过对符号间最小欧式距离的分析来研究Spina1码的性能,最后对Spina1码的尾符号进行了研究。在第三章,首先设计了基于线性同余法的Spina1编码器,并基于此给出了Spina1码应用于MIMO信道的方案:发射端将编码器参数L值设置为MIMO系统发射天线的个数,接收端采用按尺度缩减算法进行译码。之后对方案进行性能仿真并与Turbo码在相同的环境下进行仿真对比。最后在Spina1码一维信号理论研究的基础之上分析其二维信号,并指出了二者之间的关系,与此同时推导出方案的差错概率,并与实际仿真进行对比验证。在第四章,本章将在第三章提出方案的基础之上,将Spina1码推广应用到大规模MIMO系统中。针对系统发送端是否已知信道响应信息分别分析了其信道容量,并提出了 Spina1码结合预编码模块的方案以及直接应用于大规模MIMO系统的方案,对这两种方案都进行了系统仿真并与Turbo码进行性能对比。同时分析了系统接收端译码复杂度并基于大规模MIMO系统的特点,对其经过信道后符号带编码的最小欧式距离进行理论分析。第五章,总结与展望。首先对全文的内容进行了总结,指出了论文中研究的局限性,并对一些待深入研究的方向进行了展望。