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大容量、高速率的传输数据已成为移动通信发展目标和要求。OFDM技术以其有效抵抗多径衰落、抑制噪声和干扰,并能大幅度提高无线通信系统容量和传输速率的优势,成为新一代移动通信系统中的关键技术之一。在LTE项目中,更是将OFDM和MIMO技术作为其无线网络演进的唯一标准。本文在介绍OFDM技术基本原理和技术细节的基础上,依据LTE-R9(2010年3月)版本TS36.211协议,对协议中的帧结构、时隙映射、物理信道、物理层信号等进行了仿真,搭建了LTE系统物理层上下行链路基本模型。利用Simulink工具包仿真了LTE系统物理层下行链路在加性高斯白噪声信道下的2天线发射分集过程以及LTE系统物理层上行链路双用户在加性高斯白噪声信道和多径信道下的数据传输过程。在此基础上,本文扩展研究了能够与OFDM技术相结合的部分技术。首先,在加性高斯白噪声信道和多径信道的物理层上行链路仿真模型中增加了分块LDPC编码和交织器作为信道编码,以此为基础研究了LDPC编码技术与OFDM技术相结合的系统;然后重点研究了MIMO技术与OFDM技术相结合的MIMO-OFDM系统以及物理层上行链路虚拟MIMO系统。各系统均给出了系统结构框图、Simulink仿真图以及仿真结果、分析。仿真结果表明:MIMO技术和OFDM技术相结合,能有效地减小多径衰落;虚拟MIMO系统是实际MIMO系统的有效替代方式,它能以数据传输速率的减小为代价更方便地获取接近实际MIMO系统的性能。综上所述,本文完成了LTE系统物理层上下行链路仿真,对OFDM技术在LTE系统中的应用进行了研究,并在此基础上,扩展研究了LDPC编码、MIMO技术与OFDM技术相结合的系统。既为后续的LTE系统研究奠定了平台基础,又对OFDM技术的后续研究提供了参考。