大规模MIMO小型化射频前端技术研究

发布时间：2017-05-01 18:12

  本文关键词：大规模MIMO小型化射频前端技术研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着4G时代的到来,5G已经成为国内外移动通信领域的研究热点。作为5G移动通信的关键技术,大规模MIMO技术能够深度挖掘空间维度资源,成倍提升频谱效率和功率效率,大幅降低干扰,其简单而小型化的收发结构能够获得接近最优的性能。本课题来源于企业委托项目“上海贝尔大规模MIMO",主要研制针对未来5G移动通信中3.5GHz频段大规模MIMO系统的小型化射频接收机。根据课题要求和对于几种常见射频接收机结构的具体分析,本文选用了数字中频结构,时分双工(TDD),射频频率3.5GHz,中频频率215.04MHz,系统带宽20MHz。在此基础上,本文对射频接收机进行了指标评估,链路仿真,确定了各部分实现时具体的性能指标分配和实现方式。同时,本文还对接收机的各关键模块进行了优化设计,并对其相应的系统调试方法给出了意见,设计并调试实现了完整的小型化射频接收机。本文最后对射频接收机的噪声系数、增益平坦度、镜像抑制、解调精度(EVM)、灵敏度、动态范围以及收发切换速度等性能指标进行了测试。其中,噪声系数小于4.5dB,增益平坦度小于0.45dB,镜像抑制比大于38dB,20MHzQPSK、16QAM和64QAM信号EVM分别小于2.9%、2.3%和1.9%,20MHz TDD-LTE下行信号EVM小于1.2%,灵敏度-86dBm,动态范围大于61dB,收发切换速度小于1.9με。测试结果表明,该射频接收机总体性能优异。
【关键词】：3.5GHz 时分复用 大规模MIMO 小型化射频前端 数字中频接收机
【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN919.3;TN858
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第一章 绪论8-14
• 1.1 移动通信系统的演进8-10
• 1.2 第五代移动通信系统的关键技术10-12
• 1.2.1 无线传输技术10-11
• 1.2.2 无线网络技术11-12
• 1.3 本文的主要工作12-14
• 第二章 射频接收机结构的分析与设计14-26
• 2.1 常见射频接收机结构14-20
• 2.1.1 超外差结构14-16
• 2.1.2 零中频结构16-19
• 2.1.3 数字中频结构19-20
• 2.1.4 其他结构20
• 2.2 针对数字中频结构中主要问题的分析20-23
• 2.2.1 中频选择21
• 2.2.2 镜像抑制21-22
• 2.2.3 收发切换22-23
• 2.3 设计的主要指标与结构规划23-26
• 2.3.1 主要技术指标23
• 2.3.2 射频多通道系统整体结构设计23-24
• 2.3.3 射频双通道系统整体结构设计24-26
• 第三章 射频接收机的仿真与关键模块设计26-46
• 3.1 接收机的主要技术指标26-29
• 3.2 接收机的主体结构与仿真29-33
• 3.2.1 杂散仿真29-30
• 3.2.2 增益仿真30-32
• 3.2.3 噪声仿真32-33
• 3.3 接收机关键模块的设计与实现33-46
• 3.3.1 射频前端模块设计33-37
• 3.3.2 下变频模块设计37-40
• 3.3.3 中频信道选择模块设计40-42
• 3.3.4 中频自动增益控制模块设计42-44
• 3.3.5 电源模块设计44-45
• 3.3.6 控制模块设计45-46
• 第四章 射频接收机的整体性能测试46-58
• 4.1 接收机的测试结果46-56
• 4.1.1 噪声系数测试46
• 4.1.2 增益平坦度测试46-47
• 4.1.3 镜像抑制测试47
• 4.1.4 解调精度测试47-51
• 4.1.5 灵敏度测试51-52
• 4.1.6 动态范围测试52-55
• 4.1.7 收发切换测试55-56
• 4.2 实物与测试场景56-58
• 第五章 总结与展望58-60
• 5.1 本文工作总结58
• 5.2 后续工作展望58-60
• 致谢60-62
• 参考文献62-66
• 作者简介66-67

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