面向IEEE 802.11ac射频一致性测试的采样频偏估计算法研究与应用

发布时间：2017-11-14 17:24

  本文关键词：面向IEEE 802.11ac射频一致性测试的采样频偏估计算法研究与应用

  更多相关文章： IEEE 802.11ac 射频一致性测试 采样频偏估计 载波频偏估计 MIMO精同步

【摘要】：采样频偏是由于接收端和发送端的晶振频率不匹配而产生的采样频率偏差,会对接收端信号造成幅度失真、相位旋转和子载波间干扰等不利影响。本文围绕面向IEEE 802.11ac射频一致性测试系统的采样频偏估计算法进行研究。本文的主要工作如下：首先,介绍了IEEE 802.11ac的关键技术。主要包括OFDM的基本原理和关键技术。详细分析了IEEE 802.11ac的物理层协议,包括帧格式、长训练序列、短训练序列、导频等,以及IEEE 802.11ac的系统发射机模型。其次,研究仿真了已有的采样频偏估计技术。本文在建立了采样频偏估计的理论模型的基础上分析了采样频偏和载波频偏对系统造成的不利影响。研究仿真了多种采样频偏和载波频偏的联合估计算法,主要包括基于循环前缀的频偏估计算法、基于训练序列的频偏估计算法、基于导频的频偏估计算法,综合频偏估计算法以及MIMO频偏估计算法。为后续的面向IEEE 802.11ac射频一致性测试的采样频偏估计算法研究奠定了基础。然后,介绍了射频一致性测试技术。简要说明了本文所采用的PXI模块化射频一致性测试系统,包括硬件架构和软件实现。分析了主要的射频测试指标。同时介绍了整个基带处理系统的模块框架及各模块的算法实现。另外,本文将频偏估计算法应用于IEEE 802.11ac中,并提出改进。准确的精定时同步是良好的频偏估计的前提。由于在MIMO系统中传统的精同步算法存在伪多径效应的问题,本文利用惩罚因子和局部积分策略提出了MIMO精同步改进算法。仿真结果表明本文算法能有效的抵抗伪多径效应,定时同步误差远小于传统算法。本文提出利用长训练序列的最大似然联合频偏估计算法,并推导出载波频偏的闭式表达式,同时利用信赖域反馈算法求解采样频偏。仿真结果表明,本文算法优于已有算法,且具有较低的时间复杂度。同时将最大似然联合频偏估计算法推广到MIMO中,频偏估计误差也远小于已有MIM O联合频偏估计算法。将递归最小二乘RLS算法应用到IEEE 802.11ac的频偏追踪中,取得了极小的频偏估计误差。最后仿真了联合频偏估计的整体实现方案,本文的联合频偏估计方案估计误差较小,收敛速度快且运算复杂度低。最后对本文的研究工作进行了总结与展望。
【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN919.3

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本文编号：1186341