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随着移动通信和智能终端的快速发展,目前已经进入了4G时代,LTE技术作为4G业务的核心内容,在其中起到至关重要的作用。相对上一代通信系统,LTE技术使用了多项核心技术,包括采用正交频分复用、多输入多输出等,缩短了通信系统时延,提高了系统容量,同时可以简化网络结构,增强抗多径干扰能力。相对于3G时代,无线通信的传输速率得到了大幅度的提升。MIMO作为LTE系统中十分关键的一项技术,在提高无线系统传输速率、对抗多径干扰方面发挥着至关重要的作用。传统的单输入单输出系统,受到多径干扰的影响很大,MIMO技术在基站侧和终端侧设置多根天线,通过构建信道传输矩阵来充分利用多径信息,从而达到提高信号传输速率和抗多径干扰的目的。本文以GNU Radio作为软件平台,USRP B210作为硬件平台,设计实现下行MIMO系统,系统收发端天线数为2。其中基站侧使用基于空频分组码的SFBC发射分集方式,将待发送信号在空间域和频率域进行编码,将编码后的两路信号在不同天线上发送。在设计方案中,针对USRP N210硬件平台MIMO方案时钟同步困难的问题,最终选择使用USRP B210硬件平台;针对USRP B210硬件自身缓存较小且基带信号同步过程耗时的问题,利用GNU Radio系统调度机制,重设USRP_SOURCE模块输出缓存;同时针对LTE标准中基站侧物理信道资源映射流程复杂的问题,在确保数据映射正确前提下对基站侧物理信道资源映射流程进行调整,简化了资源映射的方式;最后针对下行基带信号同步过程复杂度过高的问题,在PSS序列检测中,将三个相互正交的本地时域PSS序列相加后与接收信号进行相关,从而一次性降低2/3的PSS序列检测复杂度。最后,本文分别在下行传输带宽为1.4MHz和3MHz带宽配置下,使用RTP传输方式进行下行视频的传输测试,通过下行MAC层误包率来比较单发单收系统和使用SFBC发射分集的两发两收系统的性能,结果验证了使用SFBC发射分集方式可以有效的提高终端侧信号信噪比,降低误包率。结果表明在实际无线信道中使用了SFBC的MIMO系统误包率平均为单发单收系统的1/5,降低了80%。在模拟信道中使用了SFBC的MIMO系统误包率平均为单发单收系统的1/10,降低了90%。