基于matlab的mimo通信系统仿真(附件)【字数：10554】
摘 要MIMO技术运用多信道来传播信息的方式，是近几年来无线通信传输技术的研究中重大突破之一的技术，已在4G移动通信中得到了广泛地运用。MIMO技术不仅在一定程度上能够明显提高移动通信系统的频谱效率，此外还能够明显抑制信道的衰落现状，减少错误码元的出现。该技术的运用，将空间变为能够用来改善系统传输功能的资源，也可以使通信系统的覆盖区域大大扩展。因此，使得MIMO技术在移动通迅领域中成为炙手可热的研究对象。本文首先介绍了MIMO 多输入多输出通信系统的概念及组成，也介绍了MIMO技术和MATLAB软件的发展历程以及应用现状，以及MIMO 多输入多输出中时空编译码原理及方法。然后利用MATLAB的M编程方法和SIMULINK仿真方法，给出了在多径信道条件下空时编译码的MIMO通信系统的调制与解调的实现，并对仿真结果进行了理论分析。
目 录
第一章 MIMO技术的应用现状以及发展趋势 1
1.1MIMO技术如今的应用现状 1
1.2MIMO技术的历史发展趋势 2
第二章 MIMO通信系统 3
2.1MIMO技术基本概念 3
2.2MIMO的两大技术：分集与复用 3
2.3MIMO通信系统模型 4
第三章 MATLAB/SIMULINK简介与应用发展 6
3.1MATLAB 6
3.1.1MATLAB简介与主要特点 6
3.1.2MATLAB在无线通信领域中的应用现状与发展趋势 6
3.2Simulink简介与主要特点 7
第四章 空时信号处理技术 8
4.1空时编译码技术简介 8
4.2空时分组编码（STBC）原理 8
4.3两发一收与两收两发的情况 9
第五章 M文件仿真设计 11
5.1仿真系统结构图 11
5.2主要参数 11
5.3主要模块说明 12
5.4M文件仿真流程图 14
第六章 Simulink仿真设计 15
6.1Simulink基本功能模块简介 15
6.2Simulink仿真模型设计 16 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
第七章 仿真分析 17
7.1M文件编程仿真结果及其分析 17
7.2Simulink模型的仿真结果及分析 18
7.3M文件程序仿真与Simulink模型仿真对比 19
7.4仿真结果图形化（GUI）表示 20
结束语 21
致 谢 22
参考文献 23
附录 24
第一章 MIMO技术的应用现状以及发展趋势
MIMO技术的历史来源可以追溯到20世纪，它最初是由马可尼于1908年提出的利用MIMO技术来抑制衰落现象。MIMO技术正式被提出应用到通信领域是在20世纪70年代，而上世纪90年代AT&BELL实验室的研究学者对多输入多输出技术在无线通信领域的发展中奠定了基础。由于在九十年代引入了多输入多输出技术，即MIMO技术，因为这个技术极大的改善了信道容量获得的辉煌成就，所以它开始渐渐被无线通信领域内所采用，并且达成了能够提高无线通信传输的可靠性的重大突破。
1.1MIMO技术如今的应用现状
MIMO技术是将多天线分集与空时编译码技术有机地结合在一起的产物，这项技术中最重要的特点之一是：它不再抵制或避免多径效应的产生，而是选择利用这种多径效应来创造有益的增益。由于钻研MIMO系统理论、应用等各个方面的科研人员数量的急剧增长，使得MIMO技术成为当今移动通讯领域的大热门。
MIMO技术对于多径信道的整体发送与接收进行了改善，因此大大提高了通信系统的信道容量和频谱的利用效率。在空域时域中这种处理方法几乎接近于最好的联合分集与干扰消除。
MIMO技术在当今已成为发展5G（第五代移动通信）的关键技术之一。随着科技技术的发达，移动通信换代从3G到如今的4G，再从如今的4G向5G发展。各种理论研究和实验测试的结果都表明，MIMO技术能够推动移动通信向5G上发展，并且提高其系统性能。现在不仅是国内还是国外都将MIMO技术作为5G通信的最佳切入点，因此MIMO技术在第五代移动通信技术中有着至关重要的作用。
1.2MIMO技术的历史发展趋势
多输入多输出技术（MIMO）的最初是由单天线系统（SISO）慢慢演变过来的。
传统的单天线系统（即SISO）作为单输入单输出系统，只有一副发射天线和接收天线，而这种系统的信道容量却不能满足日益发展的通信需要。后来考虑到信号衰落和稳定性，天线分集技术开始出现在人们的视野。而天线分集与时间分集不仅能增加通信系统的信道容量，还能获得额外的分集效益。
然而这种智能天线分集技术很快又遇到了问题，这种智能天线分集技术在多径分量的强度很大并且数量比较多的条件情况下，天线系统的信号衰弱情况明显变多。但没过多久就有人发现这一情况可以充分利用多径传播来进一步开发空间资源并以此提高无线传播效率。这也促使了天线分集技术系统向多天线系统发展的必然趋势。
而这多天线系统逐渐成熟的产物就是MIMO无线通信技术。
它将两者各自的有点都融合到了一起，不仅具备智能天线分技术能提供的额外分集效益还具备了空时编译码技术的抗摔落性能，它是无线通信技术发展的趋势。MIMO技术在发送端与接收端同时使用多副天线，运用多径传播、无线传输以及信号处理等技术拓宽空间资源，创建空间并传输通道，并且在正常数值的频带宽度和发射功率的条件下，按照这个方式来做就可以大大增强无线通信质量和传输速率。由于MIMO技术的广泛运用发展得越来越成熟，它以成为当今无线通信行业的重大突破。
第二章 MIMO通信系统
2.1MIMO技术基本概念
多输入多输出技术，即MIMO技术（MultipleInput Multipleoutput,MIMO），MIMO技术能够明显扩大信道容量并且能显著抑制信道衰落的现象，大大减少了错误码元出现的概率[10]。MIMO技术的广泛运用将空间变为一种能够用来改善系统功能的资源，而且还可以使无线移动系统的覆盖领域更广。MIMO技术在避免浪费频率谱密度的资源以及减少天线发送出去的功率情况下，利用空间资源通过多根发射天线和接收天线来实现多输入多输出从而抑制信道的衰落，非常明显地扩大了系统的信道容量并且改善了通信质量，因此在4G通讯开发过程中MIMO技术被普遍运用[9]。
而MIMO技术主要分为两类：空间复用和传输分集。
目 录
第一章 MIMO技术的应用现状以及发展趋势 1
1.1MIMO技术如今的应用现状 1
1.2MIMO技术的历史发展趋势 2
第二章 MIMO通信系统 3
2.1MIMO技术基本概念 3
2.2MIMO的两大技术：分集与复用 3
2.3MIMO通信系统模型 4
第三章 MATLAB/SIMULINK简介与应用发展 6
3.1MATLAB 6
3.1.1MATLAB简介与主要特点 6
3.1.2MATLAB在无线通信领域中的应用现状与发展趋势 6
3.2Simulink简介与主要特点 7
第四章 空时信号处理技术 8
4.1空时编译码技术简介 8
4.2空时分组编码（STBC）原理 8
4.3两发一收与两收两发的情况 9
第五章 M文件仿真设计 11
5.1仿真系统结构图 11
5.2主要参数 11
5.3主要模块说明 12
5.4M文件仿真流程图 14
第六章 Simulink仿真设计 15
6.1Simulink基本功能模块简介 15
6.2Simulink仿真模型设计 16 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
第七章 仿真分析 17
7.1M文件编程仿真结果及其分析 17
7.2Simulink模型的仿真结果及分析 18
7.3M文件程序仿真与Simulink模型仿真对比 19
7.4仿真结果图形化（GUI）表示 20
结束语 21
致 谢 22
参考文献 23
附录 24
第一章 MIMO技术的应用现状以及发展趋势
MIMO技术的历史来源可以追溯到20世纪，它最初是由马可尼于1908年提出的利用MIMO技术来抑制衰落现象。MIMO技术正式被提出应用到通信领域是在20世纪70年代，而上世纪90年代AT&BELL实验室的研究学者对多输入多输出技术在无线通信领域的发展中奠定了基础。由于在九十年代引入了多输入多输出技术，即MIMO技术，因为这个技术极大的改善了信道容量获得的辉煌成就，所以它开始渐渐被无线通信领域内所采用，并且达成了能够提高无线通信传输的可靠性的重大突破。
1.1MIMO技术如今的应用现状
MIMO技术是将多天线分集与空时编译码技术有机地结合在一起的产物，这项技术中最重要的特点之一是：它不再抵制或避免多径效应的产生，而是选择利用这种多径效应来创造有益的增益。由于钻研MIMO系统理论、应用等各个方面的科研人员数量的急剧增长，使得MIMO技术成为当今移动通讯领域的大热门。
MIMO技术对于多径信道的整体发送与接收进行了改善，因此大大提高了通信系统的信道容量和频谱的利用效率。在空域时域中这种处理方法几乎接近于最好的联合分集与干扰消除。
MIMO技术在当今已成为发展5G（第五代移动通信）的关键技术之一。随着科技技术的发达，移动通信换代从3G到如今的4G，再从如今的4G向5G发展。各种理论研究和实验测试的结果都表明，MIMO技术能够推动移动通信向5G上发展，并且提高其系统性能。现在不仅是国内还是国外都将MIMO技术作为5G通信的最佳切入点，因此MIMO技术在第五代移动通信技术中有着至关重要的作用。
1.2MIMO技术的历史发展趋势
多输入多输出技术（MIMO）的最初是由单天线系统（SISO）慢慢演变过来的。
传统的单天线系统（即SISO）作为单输入单输出系统，只有一副发射天线和接收天线，而这种系统的信道容量却不能满足日益发展的通信需要。后来考虑到信号衰落和稳定性，天线分集技术开始出现在人们的视野。而天线分集与时间分集不仅能增加通信系统的信道容量，还能获得额外的分集效益。
然而这种智能天线分集技术很快又遇到了问题，这种智能天线分集技术在多径分量的强度很大并且数量比较多的条件情况下，天线系统的信号衰弱情况明显变多。但没过多久就有人发现这一情况可以充分利用多径传播来进一步开发空间资源并以此提高无线传播效率。这也促使了天线分集技术系统向多天线系统发展的必然趋势。
而这多天线系统逐渐成熟的产物就是MIMO无线通信技术。
它将两者各自的有点都融合到了一起，不仅具备智能天线分技术能提供的额外分集效益还具备了空时编译码技术的抗摔落性能，它是无线通信技术发展的趋势。MIMO技术在发送端与接收端同时使用多副天线，运用多径传播、无线传输以及信号处理等技术拓宽空间资源，创建空间并传输通道，并且在正常数值的频带宽度和发射功率的条件下，按照这个方式来做就可以大大增强无线通信质量和传输速率。由于MIMO技术的广泛运用发展得越来越成熟，它以成为当今无线通信行业的重大突破。
第二章 MIMO通信系统
2.1MIMO技术基本概念
多输入多输出技术，即MIMO技术（MultipleInput Multipleoutput,MIMO），MIMO技术能够明显扩大信道容量并且能显著抑制信道衰落的现象，大大减少了错误码元出现的概率[10]。MIMO技术的广泛运用将空间变为一种能够用来改善系统功能的资源，而且还可以使无线移动系统的覆盖领域更广。MIMO技术在避免浪费频率谱密度的资源以及减少天线发送出去的功率情况下，利用空间资源通过多根发射天线和接收天线来实现多输入多输出从而抑制信道的衰落，非常明显地扩大了系统的信道容量并且改善了通信质量，因此在4G通讯开发过程中MIMO技术被普遍运用[9]。
而MIMO技术主要分为两类：空间复用和传输分集。
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