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下一代无线通信系统中,将多输入多输出(MIMO)和正交频分复用(OFDM)技术相结合的MIMO-OFDM系统,是一种重要解决方案。迭代信号处理通过外信息在信号检测模块和信道译码模块之间的迭代传递处理,能极大地提高接收机的性能,称为迭代(Turbo)接收。
本文主要对MIMO-OFDM无线传输系统中Turbo接收机设计的几个重要组成部分做了研究,包括MIMO信号检测和信道译码算法。文中首先对OFDM和MIMO技术做了概述,为了仿真的方便,推导出了简化的MIMO-OFDM等效频域模型。接着详细介绍了Turbo接收原理及其接收机结构。然后对Turbo接收机的主要组成部分――信号检测模块和信道译码模块――做了分析,给出了算法。其中,信道编码包括线性分组码、低密度校验码、卷积码、Turbo码和Turbo乘积码,给出的译码算法都是软输入软输出的,适用于Turbo接收。文中也给出了软输入软输出的MIMO信号检测算法。Turbo接收机的仿真性能表明,Turbo接收是有效的,能极大地提高系统性能。然后,介绍了MIMO信号检测模块的FPGA设计与实现,包括算法硬件实现分析及简化、硬件结构设计、硬件实现要点和资源分析。最后,对本文的主要工作和创新点做了总结。