【摘 要】
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多输入多输出正交频分复用（Multiple Input Multiple Output-Orthogonal Frequency Division Multiplexing,MIMO-OFDM）技术具有高容量、高传输速率和抗多径效应等优点,是现代移动通信接入网物理层关键技术之一。然而,传统MIMO-OFDM 信号的峰值平均功率比（Peak-to-Average Power Ratio,PAPR）较
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多输入多输出正交频分复用（Multiple Input Multiple Output-Orthogonal Frequency Division Multiplexing,MIMO-OFDM）技术具有高容量、高传输速率和抗多径效应等优点,是现代移动通信接入网物理层关键技术之一。然而,传统MIMO-OFDM 信号的峰值平均功率比（Peak-to-Average Power Ratio,PAPR）较高,对高功率放大器工作效率影响大,是传统波形在高频段、超宽带通信应用中的制约因素之一。为了克服信号的高PAPR问题,恒包络正交频分复用技术（Constant Envelope OFDM,CE-OFDM）将相位调制与多载波调制相结合,可实现0dB PAPR的信号波形,显著提高放大器的工作效率。本文研究了多入多出恒包络正交频分复用（Multiple Input Multiple Output-Constant Envelope-OFDM,MIMO-CE-OFDM）系统的收发端设计及系统参数选择,并在不同信道上进行仿真验证及性能分析。论文主要工作及结论如下:首先,论文建立了 MIMO-CE-OFDM系统模型,并通过仿真分析了检测方法、参数选择、信道条件与传输性能间的相互影响。通过分析可知,MIMO-CE-OFDM通过相位调制过程,能够在空间分集基础上进一步获得频域分集,在多径分量丰富的衰落信道下可以获得优于MIMO-OFDM系统的误比特率性能。其次,论文研究了基于预编码的MIMO-CE-OFDM传输技术,对比了数字预编码和波束成形技术对信号波动、BER等性能的综合影响。研究表明,MIMO-CE-OFDM数字预编码在取得BER性能增益的同时对信号PAPR影响比较大,而波束成形方案可以在保证恒包络特性的前提下取得一定的BER性能增益。最后,论文探索了索引调制技术在MIMO-CE-OFDM系统的应用前景。论文分别讨论了天线索引调制、子载波索引调制在MIMO-CE-OFDM系统中的BER性能。由仿真结果可知,与传统索引调制MIMO-OFDM性能相比,索引调制MIMO-CE-OFDM信号仍具有较低PAPR的信号波形特性,并能够在频谱效率和BER性能之间取得更优的折中。此外,与MIMO-CE-OFDM系统的性能相比,使用交织技术的子载波索引调制MIMO-CE-OFDM系统可以取得一定BER性能优势。
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