二发二收MIMO-OFDM波形设计关键技术研究与验证

发布时间：2017-06-16 00:11

  本文关键词：二发二收MIMO-OFDM波形设计关键技术研究与验证，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：本文设计并实现了一条完整的二发二收MIMO-OFDM基础链路,并通过u SDR软件无线电平台完成了物理层数据传输的实现和验证。首先,研究了MIMO-OFDM系统中的关键技术。其中包括Alamouti STBC编码、MIMO符号检测、信道估计算法、定时同步算法、载波频偏估计算法。仿真对比了各种算法的性能和实现复杂度,选定了本链路中所使用的算法。其次,根据链路需求,完成了仿真链路的搭建,得出了链路的仿真性能。通过对链路关键技术的分析,选择了Alamouti STBC编码、ML信道估计算法、基于ZC序列的定时同步算法、基于4段相同PN序列的载波频偏估计算法、1/2卷积编码、QPSK调制、信道带宽10MHz、子载波间隔15k Hz。然后,使用System Generator完成了物理层链路的实现。链路按功能分成了发射机、接收机、数字中频、时频同步几个关键的模块。按自顶向下的思想,详细说明了每个模块的实现流程。时间同步模块使用多路匹配滤波的结构实现。数字中频分成三级结构,逐级上采和抽取。最后,在u SDR软件无线电平台上验证了链路的功能。通过团队的硬件平台测试了链路的通信功能和误码率性能。首先测试了时间同步模块,粗频偏估计模块,细频偏估计模块的正常工作。然后测试整个链路的的实际误码率曲线,结果与定点仿真相差约1.8d B。论文设计的物理层链路技术实现方案达到了链路需求,完成了文本,语音等信息的传输。二发二收MIMO-OFDM基础链路的实现,为u SDR平台提供了更多了波形,也为以后更复杂链路的实现打下了基础。
【关键词】：STBC MIMO-OFDM 频偏估计 软件无线电 数字中频
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN919.3
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-17
• 第一章 绪论17-20
• 1.1 研究背景与意义17-18
• 1.2 本文主要研究内容与贡献18
• 1.3 论文结构与内容安排18-20
• 第二章 MIMO-OFDM关键技术研究现状20-26
• 2.1 OFDM技术20-23
• 2.1.1 OFDM基本原理20
• 2.1.2 OFDM系统基本模型20-23
• 2.2 MIMO技术23-24
• 2.3 MIMO与OFDM技术的结合24-25
• 2.4 小结25-26
• 第三章 二发二收MIMO-OFDM链路需求与分析26-30
• 3.1 引言26
• 3.2 应用场景26-27
• 3.3 功能需求与分析27-28
• 3.4 指标需求28-29
• 3.5 小结29-30
• 第四章 二发二收MIMO-OFDM链路设计30-62
• 4.1 引言30
• 4.2 关键技术分析30-50
• 4.2.1 二发二收STBC编码30-31
• 4.2.2 二发二收MIMO符号检测31-35
• 4.2.3 基于导频的MIMO-OFDM信道估计35-42
• 4.2.4 定时同步42-46
• 4.2.5 载波频偏估计46-50
• 4.3 链路总体结构与设计流程50-59
• 4.3.2 数字发射机51-54
• 4.3.3 数字中频54-56
• 4.3.4 时间同步56-58
• 4.3.5 频偏估计58-59
• 4.4 链路性能仿真59-61
• 4.4.1 基础链路仿真59-61
• 4.5 本章小结61-62
• 第五章 二发二收MIMO-OFDM链路实现62-83
• 5.0 引言62
• 5.1 参数控制模块实现62-64
• 5.1.1 系统配置控制62-63
• 5.1.2 输入控制模块63-64
• 5.1.3 输出控制模块64
• 5.2 数字发射机实现64-72
• 5.2.2 CRC65
• 5.2.3 卷积编码65-66
• 5.2.4 行列交织66-67
• 5.2.5 QPSK调制67-68
• 5.2.6 STBC编码68-69
• 5.2.7 OFDM调制69-70
• 5.2.8 组帧70-71
• 5.2.9 数字上变频71-72
• 5.3 数字接收机实现72-82
• 5.3.1 数字下变频72-73
• 5.3.2 时间同步73-75
• 5.3.3 频偏估计与补偿75-77
• 5.3.4 移除CP77-78
• 5.3.5 信道估计78-79
• 5.3.6 STBC译码79-80
• 5.3.7 QPSK解调80
• 5.3.8 信道译码80-82
• 5.4 本章小结82-83
• 第六章 性能测试与分析83-89
• 6.1 测试平台介绍83
• 6.2 时间同步测试83-85
• 6.2.0 测试场景84
• 6.2.1 测试方法84
• 6.2.2 测试结果与分析84-85
• 6.3 粗频偏估计测试85-86
• 6.3.1 测试方法85
• 6.3.2 测试结果与分析85-86
• 6.4 细频偏估计测试86-87
• 6.4.1 测试方法86
• 6.4.2 测试结果与分析86-87
• 6.5 误码率测试87-88
• 6.5.1 测试方法87
• 6.5.2 测试结果与分析87-88
• 6.6 本章小结88-89
• 第七章 结束语89-90
• 7.1 本文总结及主要贡献89
• 7.2 下一步工作计划89-90
• 致谢90-91
• 参考文献91-93
• 个人简历93-94
• 攻读硕士学位期间的研究成果94-95

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 陈宏;;MIMO-OFDM系统原理及其关键技术[J];中国无线电;2006年10期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 周志刚;MIMO-OFDM系统中的信道估计和检测技术[D];东南大学;2005年

中国硕士学位论文全文数据库 前3条

1 刘凯;LTE系统中同步和信道估计的FPGA设计与实现[D];西安电子科技大学;2012年

2 庞恒丽;LTE标准的MIMO-OFDM系统同步技术研究[D];西安电子科技大学;2010年

3 任斌;CAZAC序列在LTE中的应用研究[D];北京邮电大学;2009年

  本文关键词：二发二收MIMO-OFDM波形设计关键技术研究与验证，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：453884