基于Zedboard的IEEE802.11物理层通信实现

发布时间：2017-08-03 18:00

  本文关键词：基于Zedboard的IEEE802.11物理层通信实现

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【摘要】：无线技术的迅速发展解除了无线局域网许多在推广使用中存在的屏障,使得无线局域网不仅在家用设备和手持设备中得到了很好的应用,在汽车通信、数字媒体等工业领域中也逐渐凸显出优势,无缆地震仪无线通信系统等自组织网络也成为其新的应用方向。在已有的众多无线协议中,IEEE802.11系列无线协议发展迅速,不断利用新的技术提高抗干扰能力、提升数据速率和提高频带利用率。无线协议物理层的关键技术引领了通信技术的发展,对基础技术的研究具有重要的意义。 无缆地震仪无线通信系统在数据采集、组网和信息回收过程中具有低功耗、高灵敏度、高灵活性和稳定性的要求,为设计满足这些要求的通信机制和硬件系统,本文依据IEEE802.11通信协议借助Zedboard硬件平台做了一些尝试和验证,得到的实践结果如以下几个方面所示： 1.研究了IEEE802.11无线协议物理层在发送通路和接收通路中应用的关键技术,对比分析了其中一些关键技术不同实现方式的性能优劣,分别对其进行了硬件实现和功能仿真,得到了正确的仿真结果。 2.依据IEEE802.11系列规范,设计MAC层、PLCP子层与PMD子层的层管理体系,并在可编程逻辑器件FPGA上完成验证。 3.设计了基于Zedboard开发评估板和AD-FMCOMMS4可配置无线收发平台的基础系统。在无缆地震仪无线通信系统中依据802.11物理层收发中的规范,对控制器平台进行配置,使用EDK工具完成系统验证,对无线收发平台采用灵活的配置方式。实现了IEEE802.11完整的物理层功能仿真和端到端短距离通信,对于实现结果给出了定量分析。
【关键词】：IEEE802.11 物理层 FPGA Zedboard 软件定义无线电
【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】：TN925.93;TN92
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 绪论10-15
• 1.1 课题背景简介10-12
• 1.1.1 无线局域网发展现状10-11
• 1.1.2 IEEE802.11系列无线协议11-12
• 1.1.3 无线局域网应用12
• 1.2 论文研究意义12-14
• 1.3 主要研究内容及章节安排14-15
• 第二章 IEEE802.11物理层规范及实现平台简介15-29
• 2.1 802.11标准物理层简述15-16
• 2.2 802.11b物理层简述16-21
• 2.2.1 物理层结构分析17-18
• 2.2.2 直接序列扩频18-21
• 2.2.2.1 DSSS PLCP子层19-20
• 2.2.2.2 DSSS PLME管理实体20
• 2.2.2.3 DSSS PMD子层20-21
• 2.2.3 CCA原理21
• 2.3 802.11b物理层状态机21-22
• 2.4 硬件平台简介22-28
• 2.4.1 zedboard评估板22-23
• 2.4.2 Zynq-7000系列23-25
• 2.4.2.1 处理系统24
• 2.4.2.2 可编程逻辑24-25
• 2.4.2.3 AXI总线25
• 2.4.3 射频收发模块25-26
• 2.4.4 开发环境简介26-28
• 2.4.4.1 ISE Navigator27
• 2.4.4.2 ModelSim仿真软件27
• 2.4.4.3 ChipScope在线逻辑分析仪27
• 2.4.4.4 嵌入式开发工具EDK27-28
• 2.5 本章小结28-29
• 第三章 物理层发送模块关键技术研究及仿真29-38
• 3.1 802.11b发送规程29-30
• 3.2 发送机结构30-31
• 3.3 发送机关键技术31-37
• 3.3.1 扰码器和解扰器31-32
• 3.3.2 DBPSK与DQPSK调制32-34
• 3.3.2.1 DBPSK调制32-33
• 3.3.2.2 DQPSK调制33-34
• 3.3.3 扩频原理及实现34-35
• 3.3.4 成型滤波器原理及实现35-37
• 3.4 本章小结37-38
• 第四章 物理层接收模块关键技术研究及仿真38-45
• 4.1 接收规程38-39
• 4.2 接收机结构39-40
• 4.3 接收机关键技术40-44
• 4.3.1 PN码同步40-41
• 4.3.2 解扩41-42
• 4.3.3 解调42-44
• 4.3.4 匹配滤波器44
• 4.4 本章小结44-45
• 第五章 硬件实现及结果分析45-61
• 5.1 物理层定制化IP45-49
• 5.1.1 创建硬件平台46
• 5.1.2 定制IP核46-49
• 5.2 AD-FMCOMMS449-57
• 5.2.1 AD9364简介50-52
• 5.2.2 AD-FMCOMMS4的配置52-57
• 5.3 端到端通信实现及结果分析57-59
• 5.3.1 上层软件实现57
• 5.3.2 本地数据收发结果分析57-58
• 5.3.3 802.11物理层数据收发验证58-59
• 5.4 本章小结59-61
• 第六章 总结与展望61-63
• 参考文献63-65
• 致谢65

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前6条

1 张m，

本文编号：615587