【摘要】：隨著4G通信系統(tǒng)的商用和5G通信的發(fā)展,無線信道的多樣性和復雜度正快速增加,而且無線通信的質量受到無線信道中多徑、噪聲等不利因素的影響。MIMO信道模擬器對無線信道有良好的近似,可有效降低研發(fā)人員戶外場景測試時間,提高和保證通信質量。本課題來源于企業(yè)項目“LTE MIMO信道模擬器”,主要研制針對TD-LTE雙工通信的大規(guī)模MIMO信道模擬器射頻前端,頻率支持0.5～4GHz,帶寬40MHz。根據課題要求和幾種常見射頻架構的對比,課題選用了零中頻方案,具有體積小、成本低、帶寬寬,便于系統(tǒng)小型化及后續(xù)MIMO系統(tǒng)更大規(guī)模集成的優(yōu)點�；诹阒蓄l方案基礎,本文分別對射頻接收機和發(fā)射機進行了指標評估,鏈路仿真,確定了各個部分的具體實現方式,并介紹了接收機和發(fā)射機的功率校準,之后給出了部分指標測試結果。本文最后對射頻前端模塊進行了詳細測試,首先對射頻前端自收自發(fā)測試,頻率在1GHz時,40MHz QPSK信號EVM2%,20MHz TD-LTE信號EVM1.5%。良好的自環(huán)測試結果驗證了射頻前端模塊的優(yōu)異性能。之后將射頻前端與“LTEMIMO信道模擬器”整機級聯進行測試,詳細測試了輸入功率檢測精度、輸出功率準確度、動態(tài)范圍、以及LTEMIMO系統(tǒng)的QPSK和TD-LTE信號的EVM性能。整機系統(tǒng)的測試結果說明了課題研制的射頻前端模塊在系統(tǒng)中可以正常工作,滿足LTE MIMO信道模擬器系統(tǒng)的設計要求。
【圖文】：

通信性能的不利因素［７］［８，，１５＾，而這些都是通信系統(tǒng)研宄中必須要重點考慮的問題。在同一通信協(xié)議逡逑與體制系下，要保證不同廠家開發(fā)的終端與系統(tǒng)設備之間順暢通信，則必不可少的要對各種無線信逡逑道進行測試�；窘涍^無線信道與終端互聯通信示意圖如圖２－１所示。從圖中可以很清晰的看到，逡逑基站與終端的通信影響因素非常多，無線信道非常復雜。要想完成所有場景的測試驗證，工程量巨逡逑大。逡逑＿ｙ邐ｙ＿逡逑基站－＿Ｙ邐Ｙ＿＿邐終端逡逑＿ｙ邐冬；７＾．邐ｙ＿逡逑干擾逡逑無線信道逡逑圖２－１基站與終端通信示意圖逡逑ＭＩＭＯ信道模擬器對各種無線信道的測試場景有良好的近似效果［３］，支持多端口輸入和多端口逡逑輸出。通過開發(fā)ＭＭＯ無線信道模擬器，可節(jié)省移動通信設備的研制費用，增加研發(fā)的靈活性，同逡逑時縮短研制周期，減少基站與終端互聯互通測試的外場時間，對提高和保證通信系統(tǒng)穩(wěn)定性有非常逡逑積極的作用�；窘涍^ＭＭＯ信道模擬器與終端互聯通信示意圖如圖２－２所示。逡逑＾邐５邐？邐、逡逑基站邐ｅ——：ＭＥＭＯ信道模擬器￥——＞邐終端逡逑（邐５邐ｅ邐＾逡逑圖２－２基站經過信道模擬器與終端互聯示意圖逡逑本課題來源于上海創(chuàng)遠儀器技術股份有限公司的“ＭＭＯ信道模擬器”項目，主要研制針對逡逑ＴＤ－ＬＴＥ邋ＭＩＭＯ信道模擬器中的射頻前端。一個完整的ＭＭＯ信道模擬器系統(tǒng)，在結構上主要由四逡逑個部分組成［９］

２．１．１超外差接收機逡逑超外差式接收機被認為是最可靠的接收機拓撲結構，也是應用最為廣泛的一種系統(tǒng)結構，逡逑它的基本原理如圖２－６所示。接收機將從天線接收到的高頻信號，經過放大和下變頻后轉換為一固逡逑定的中頻信號，然后進行進一步下變頻或者直接進行解調。其中中頻信號需要選擇足夠高的頻率，逡逑使得實際濾波器在工作頻段中，能夠提供良好的鏡像抑制和本振隔離。逡逑ＲＦ濾波器邐鏡像濾波器邐ＩＦ濾波器邋邐逡逑進解步調４邋頻逡逑圖２－６超外差接收機基本原理示意圖逡逑超外差式接收機，因為增益分布在不同頻率上，對于高增益的接收機發(fā)生振蕩的風險也比較小。逡逑通過適當的頻率規(guī)劃可以實現非常好的雜散能量和噪聲性能。超外差式接收機自從發(fā)明以來，經過逡逑了長期的驗證，性能非�？煽浚匀皇潜容^流行的接收機架構。逡逑不過，這種架構的接收機也是結構最為復雜的。并且通道中需要多個高性能濾波器，降低了系逡逑統(tǒng)集成度，增加了系統(tǒng)功耗，提高了產品成本。這與當下追求小尺寸、低功耗、寬帶寬、低成本的逡逑大環(huán)境有一定的沖突。逡逑２．１．２零中頻接收機逡逑零中頻接收機亦稱為直接變頻接收機
【學位授予單位】：東南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TN929.5

【參考文獻】

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本文編號：2707900