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随着移动数据业务量的增长以及新业务种类的出现,对于移动通信网络性能和质量方面的要求也与日俱增。为了适应无线通信技术的发展,提高数据传输速率以及提升QoS,3GPP启动了长期演进(Long Term Evolution, LTE)项目。在无线网络通信中,无线信道复杂的时变、多径衰落和随机性的干扰增加了信道的不确定性,使得信号在传输过程中会发生误码、丢包等传输错误。为此,LTE采用了混合自动请求重传(HARQ)技术,保证数据在无线信道中高速率传输的可靠性。在LTE中,多天线技术MIMO正是利用了信道之间的弱相关性进行多径传输,实现空时分集增益和空间复用增益。在实际应用中,多天线MIMO系统通常与HARQ技术结合,构成HARQ-MIMO系统。本文在LTE协议的框架下,主要从空时编码和波束赋形两个方面研究了具有HARQ机制的MIMO技术。本文的主要工作为：(1)研究了混合自动请求重传(HARQ)的重传协议及两种软合并方式,并在不同调制方式下进行仿真,分析在不同情况下的仿真结果,为后文研究和设计的方案提供参照；(2)改进四天线的STBC与HARQ结合方案。由于空时分组码与HARQ重传数据在结构上具有相似之处,故将两者结合,从而降低误码率、提高数据传输速率。本文分析并讨论了几种采用不同编码矩阵的空时分组码的性能,在沿用空时分组码与HARQ跨层组合思想的基础上,设计出一种四天线传输的STBC与HARQ结合方案,仿真证明该设计比两天线方案获得了更大的空时分集增益；(3)设计了适用于HARQ的波束赋形方案。将波束赋形技术与HARQ结合,研究基于EBB算法的波束赋形,该算法通过对发射或重传信号进行加权,使信号在信噪比最大的方向传输,提高了接收到信号的信噪比,进而降低误码率。本文改进了适用于HARQ机制的波束赋形权向量的计算方法,在每次重传时,将波束赋形权向量与待加权的信号循环移位相乘,提高信号之间的公平性,提高接收信噪比,降低误码率；另外,设计了在四层波束赋形情况下的简化算法,使之在LTE参数配置下,在达到最大重传次数前,每个信号能遍历所有的波束赋形权向量,更好的保证信号之间的公平性。