多天线信道仿真器图形用户界面的设计与实现

发布时间：2017-09-08 14:05

  本文关键词：多天线信道仿真器图形用户界面的设计与实现

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【摘要】：多天线信道仿真器是无线通信系统研究与开发过程中所需要的重要高端实验室仪器,用于在实验室中模拟近似真实的无线通信环境,按需设定信道传播模型或信道传播特性。通过多天线信道仿真器,可以构造现实环境中难以构建或构建成本较高的复杂时变无线信道,可以反复再现特定的无线信道和场景,从而减少外场试验次数,降低外场试验综合成本,同时可以方便系统测试,提高了研发、测试效率。同时,商用多天线信道仿真器全部为国外极少数厂商垄断,价格极其昂贵,制约了中国无线通信事业的发展。因此,研发具有中国自主知识产权的多天线无线信道仿真器,能够大力推进中国下一代移动通信技术、标准与终端、系统的发展进程。 多天线信道仿真器的图形用户界面是整台仿真器的控制枢纽,用于协调各模块间的工作,监控其他模块的工作状态；同时,多天线信道仿真器的图形用户界面使用户能够简洁高效地操作仿真仪表,实现利用仿真器进行信道测试、仿真等功能,是多天线信道仿真器不可或缺的一部分。多天线信道仿真器功能复杂、繁多,因此为仿真器设计图形用户界面具有重要意义与价值,同时也存在一定挑战性。 在广泛调研并试用现有仿真器的基础上,本文作者首先确定了多天线信道仿真器的功能需求,在功能需求的基础上归纳出利用仿真器进行信道建模仿真的操作流程。同时,作者结合多天线无线信道仿真器的总体硬件与软件架构设计方案,对仿真器的图形用户界面依照功能进行模块划分,从而将信道仿真器复杂的功能进行简化。作者基于功能需求设计实现了图形用户界面各功能模块自身的数据结构以及用户界面同其他模块进行通信时所需的数据结构及接口,并实现了信道仿真流程及结果在界面上实时、图形化的展示。在本文最后作者给出了图形用户界面在软件级与系统级的验证方案,从而完整地设计并实现了信道仿真器的图形用户界面。 通过本文方案设计开发的多天线信道仿真器的图形用户界面功能完整,能够满足多种测试环境的需要,能够用于推动中国通信产业的发展。
【关键词】：多天线信道仿真器 MIMO 软件模块化设计 GUI设计
【学位授予单位】：北京邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN92
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-8
• 目录8-10
• 第一章 绪论10-14
• 1.1 研究背景10-11
• 1.2 选题意义11-12
• 1.3 主要研究目标及工作12-13
• 1.4 论文结构与内容13-14
• 第二章 信道模型简介14-20
• 2.1 引言14
• 2.2 信道衰落简介14-16
• 2.3 主流无线信道模型16-19
• 2.3.1 基于相关矩阵的统计模型17
• 2.3.2 基于几何的统计模型17-19
• 2.4 本章总结19-20
• 第三章 多天线信道仿真器的总体设计20-28
• 3.1 多天线信道仿真器的实现难点20-21
• 3.2 多天线仿真器体系结构21-23
• 3.3 多天线仿真器的硬件体系结构23-25
• 3.3.1 射频模块23-24
• 3.3.2 基带处理单元24-25
• 3.4 多天线仿真器的软件体系结构25-27
• 3.4.1 信道模型生成单元25-27
• 3.4.2 图形用户界面27
• 3.5 本章总结27-28
• 第四章 多天线信道仿真器图形用户界面的设计与实现28-62
• 4.1 图形用户界面的功能需求28-34
• 4.2 仿真器图形用户界面的数据结构实现34-36
• 4.2.1 模型创建子模块数据结构34
• 4.2.2 场景创建子模块数据结构34-35
• 4.2.3 仿真控制子模块数据结构35
• 4.2.4 模型文件与仿真场景文件的存储35-36
• 4.3 仿真器图形用户界面的应用流程设计36-41
• 4.3.1 创建信道模型38-39
• 4.3.2 创建仿真场景39-40
• 4.3.3 仿真时的实时控制40-41
• 4.4 仿真器图形用户界面的具体实现41-55
• 4.4.1 GUI主界面导航栏的实现42-44
• 4.4.2 模型创建模块44-48
• 4.4.3 场景创建模块的用户界面实现48-50
• 4.4.4 仿真控制模块的用户界面实现50-52
• 4.4.5 具有提示功能的自定义工具栏的实现52-53
• 4.4.6 具有分辨率适配功能的界面的实现53-54
• 4.4.7 窗口间的通信的实现54-55
• 4.5 仿真器图形用户界面与其他模块的通信55-58
• 4.5.1 仿真器系统初始化55-56
• 4.5.2 图形用户界面与算法通信数据结构的设计与实现56-58
• 4.5.3 图形用户界面与算法模块的通信58
• 4.5.4 图形用户界面与硬件的数据传输58
• 4.6 仿真器图形用户界面功能验证58-60
• 4.6.1 图形用户界面模块软件级功能验证59-60
• 4.6.2 图形用户界面系统级功能验证60
• 4.7 本章总结60-62
• 第五章 总结与展望62-64
• 5.1 论文总结62-63
• 5.2 工作展望63-64
• 参考文献64-66
• 致谢66-68
• 硕士期间发表论文情况68

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 黎玉玲,汪友生,张延华;基于面向对象的无线信道仿真器设计[J];计算机仿真;2004年02期

2 刘宇;车佳;;一种通用无线衰落信道仿真器的设计与实现[J];电子元器件应用;2007年01期

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本文编号：814444