發(fā)布時間：2017-10-20 18:50

  本文關(guān)鍵詞：面向IEEE 802.11ac射頻一致性測試的MIMO-OFDM信道估計算法研究與應(yīng)用

  更多相關(guān)文章： IEEE 802.11ac MIMO-OFDM 信道估計 IQ不平衡 射頻一致性

【摘要】：在無線通信系統(tǒng)中,由于無線信道的時間選擇性和頻率選擇性衰落,接收信號會發(fā)生畸變。準確的信道估計能夠有效提升整個系統(tǒng)的性能。本文圍繞面向IEEE 802.11ac射頻一致性測試的MIMO-OFDM信道估計的研究與應(yīng)用展開工作。主要內(nèi)容如下：首先,介紹了信道估計技術(shù)的研究現(xiàn)狀,引出了研究MIMO-OFDM系統(tǒng)中信道估計的必要性和迫切性。詳細介紹了IEEE 802.11ac物理層協(xié)議規(guī)范及其關(guān)鍵技術(shù),重點闡述了MIMO-OFDM系統(tǒng)的基本原理和特性。其次,對MIMO-OFDM系統(tǒng)中幾種典型的信道估計算法進行了歸納總結(jié),并對它們各自的技術(shù)優(yōu)缺點進行了分析和比較。同時,對MIMO-OFDM信道估計中可能用到的各種插值算法進行了研究和改進,并通過仿真給出了各種插值算法的性能。在上述基礎(chǔ)上,結(jié)合IEEE 802.11ac MIMO-OFDM系統(tǒng)的特性,本文提出了四種改進的MIMO-OFDM信道估計算法。聯(lián)合噪聲估計的LS信道估計算法通過估計和去除信號子空間中的噪聲分量,有效地抑制了噪聲對信道估計性能的影響。與傳統(tǒng)的LS和LMMSE信道估計算法相比,該方法在低信噪比下表現(xiàn)出更優(yōu)的性能。在無線通信系統(tǒng)中,發(fā)射機和接收機兩端不可避免地會存在IQ不平衡的情況,IQ不平衡的存在會對信道產(chǎn)生一個鏡像干擾,使信道估計的性能惡化。基于這個考慮,本文提出了一種IQ不平衡和信道聯(lián)合估計算法。該方法首先利用較少的導(dǎo)頻信號對IQ不平衡進行估計和補償,然后再用IQ不平衡補償過后的訓(xùn)練序列進行信道估計。仿真結(jié)果表明本文提出的IQ不平衡和信道聯(lián)合估計算法能夠有效地抑制IQ不平衡對信道的畸變作用,顯著改善信道估計的性能,同時,極大地降低系統(tǒng)的誤碼率�；陬l域加窗的MMSE信道估計方法從抑制非整數(shù)采樣信道的時域CIR泄露的角度出發(fā),首先在頻域?qū)FR進行加窗處理,接著在時域?qū)IR進行MMSE加權(quán)操作,再利用DFT變換得到信道頻域響應(yīng)。相比于傳統(tǒng)的MMSE信道估計,該方法具有更低的計算復(fù)雜度同時保持與之相當(dāng)?shù)墓烙嬓阅�。基于�?dǎo)頻跟蹤的LS信道估計方法充分利用IEEE 802.11ac幀結(jié)構(gòu)訓(xùn)練序列和導(dǎo)頻相結(jié)合的特點,先用訓(xùn)練序列進行LS信道估計,然后利用估計的信道響應(yīng)對數(shù)據(jù)序列進行均衡,最后利用插入在OFDM符號中的導(dǎo)頻信號進行殘余相位跟蹤和補償。該方法能夠很好地跟蹤和補償系統(tǒng)中存在的殘余相位,提高系統(tǒng)的整體性能。最后,本文完成了IEEE 802.11ac接收機軟件平臺的搭建,并依照接收流程對接收機各個模塊的設(shè)計和實現(xiàn)方法進行了詳細描述。將本文提出的信道估計方法應(yīng)用于實際的接收機中,并以待測件發(fā)射的IEEE 802.11ac數(shù)據(jù)作為輸入數(shù)據(jù),對發(fā)射機的射頻一致性進行驗證。通過對比艾法斯和本文的射頻一致性測試結(jié)果,可以證明本文提出的信道估計方案可以較好地工作在WLAN射頻一致性測試系統(tǒng)中。
【關(guān)鍵詞】：IEEE 802.11ac MIMO-OFDM 信道估計 IQ不平衡 射頻一致性
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TN929.53
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第一章 緒論8-16
• 1.1 研究背景和意義8-10
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-13
• 1.2.1 WLAN綜測技術(shù)研究現(xiàn)狀10-11
• 1.2.2 信道估計算法研究現(xiàn)狀11-13
• 1.3 論文開展的主要工作13-14
• 1.4 論文組織結(jié)構(gòu)14-16
• 第二章 IEEE 802.11ac物理層協(xié)議及關(guān)鍵技術(shù)16-32
• 2.1 IEEE 802.11ac物理層協(xié)議16-27
• 2.1.1 IEEE 802.11ac協(xié)議概述16-18
• 2.1.2 IEEE 802.11ac物理層幀結(jié)構(gòu)18-27
• 2.2 MIMO-OFDM系統(tǒng)27-31
• 2.2.1 OFDM基本原理27-30
• 2.2.2 MIMO技術(shù)原理30-31
• 2.3 本章小節(jié)31-32
• 第三章 MIMO-OFDM系統(tǒng)信道估計經(jīng)典算法研究32-46
• 3.1 MIMO-OFDM信道估計研究現(xiàn)狀32
• 3.2 MIMO-OFDM系統(tǒng)模型32-33
• 3.3 LS信道估計方法33-34
• 3.4 MMSE信道估計方法34-35
• 3.5 基于SVD的信道估計方法35-39
• 3.6 基于DFT的信道估計方法39-40
• 3.7 仿真結(jié)果與分析40-41
• 3.8 插值方法41-43
• 3.8.1 線性插值41-42
• 3.8.2 二階插值42
• 3.8.3 三階多項式插值42-43
• 3.8.4 DFT內(nèi)插43
• 3.9 仿真結(jié)果與分析43-44
• 3.10 本章小節(jié)44-46
• 第四章 基于IEEE 802.11 ac MIMO-OFDM信道估計算法研究46-68
• 4.1 聯(lián)合噪聲估計的LS信道估計方法46-51
• 4.1.1 基本原理46-49
• 4.1.2 仿真結(jié)果與分析49-51
• 4.2 IQ不平衡和信道聯(lián)合估計算法51-56
• 4.2.1 基本原理51-53
• 4.2.2 仿真結(jié)果與分析53-56
• 4.3 基于頻域加窗MMSE信道估計方法56-63
• 4.3.1 基本原理57-61
• 4.3.2 仿真結(jié)果與分析61-63
• 4.4 基于導(dǎo)頻跟蹤的LS信道估計方法63-66
• 4.4.1 基本原理63-64
• 4.4.2 仿真結(jié)果與分析64-66
• 4.5 本章小結(jié)66-68
• 第五章 信道估計在IEEE 802.11ac射頻一致性測試系統(tǒng)中的應(yīng)用68-88
• 5.1 射頻一致性測試系統(tǒng)的硬件平臺68-71
• 5.1.1 PXI模塊化儀器68-70
• 5.1.2 待測件70-71
• 5.2 射頻一致性測試系統(tǒng)的軟件實現(xiàn)71-77
• 5.2.1 幀捕獲模塊72-73
• 5.2.2 同步模塊73-75
• 5.2.3 信道估計模塊75
• 5.2.4 SIG字段解析模塊75-76
• 5.2.5 相位跟蹤模塊76-77
• 5.3 射頻一致性測試指標77-81
• 5.3.1 發(fā)射功率電平77
• 5.3.2 發(fā)射頻譜模板77-78
• 5.3.3 發(fā)射頻譜平坦度78-79
• 5.3.4 發(fā)射時的中心頻率容限79
• 5.3.5 發(fā)射調(diào)制精度79-81
• 5.4 MIMO-OFDM信道估計算法的實現(xiàn)與EVM指標分析81-83
• 5.5 射頻一致性測試結(jié)果83-86
• 5.6 本章小節(jié)86-88
• 第六章 總結(jié)與展望88-90
• 致謝90-92
• 參考文獻92-98
• 攻讀碩士期間發(fā)表的論文和科研成果98

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1 呂子興;張文杰;郭永;;多徑情況下的信道估計算法[J];電子科技;2009年11期

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4 楊知行,王軍,潘長勇,楊林;地面數(shù)字電視廣播的信道估計算法[J];電子學(xué)報;2002年09期

5 宋曉勤;胡愛群;李克;薛強;;用于多小區(qū)聯(lián)合檢測的高精度信道估計算法[J];通信學(xué)報;2008年02期

6 葉凌敏;仇洪冰;;MB-OFDM UWB系統(tǒng)中的信道估計算法研究[J];計算機仿真;2009年01期

7 林宏志;朱光喜;王德勝;蘇鋼;;正交頻分復(fù)用系統(tǒng)中脈沖成型信道估計算法[J];華中科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2009年02期

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9 韓艷春;劉紅云;鐘雪鋒;;一種新的低復(fù)雜度信道估計算法[J];電訊技術(shù);2012年04期

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1 陳玉靜;黃帥;;一種基于頻域的MIMO-OFDM系統(tǒng)稀疏信道估計算法[A];中國電子學(xué)會第十六屆信息論學(xué)術(shù)年會論文集[C];2009年

2 胡觀華;李有明;;DSL中低復(fù)雜度的盲串音信道估計算法[A];浙江省電子學(xué)會2009學(xué)術(shù)年會論文集[C];2009年

3 丁旭;張韻農(nóng);李丹;;基于MIMO-OFDM系統(tǒng)的信道估計算法綜述[A];全國第21屆計算機技術(shù)與應(yīng)用學(xué)術(shù)會議（CACIS·2010）暨全國第2屆安全關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用學(xué)術(shù)會議論文集[C];2010年

4 王建明;趙春明;;智能天線中一種改進的自適應(yīng)信道估計算法[A];2002’中國通信學(xué)會無線及移動通信委員會學(xué)術(shù)年會論文集[C];2002年

5 萬蒙;;基于OFDM系統(tǒng)的信道估計算法的研究[A];2009年研究生學(xué)術(shù)交流會通信與信息技術(shù)論文集[C];2009年

6 楊靜;李洋;劉丹譜;;最大似然信道估計算法在UWB系統(tǒng)中的性能分析[A];第九屆全國青年通信學(xué)術(shù)會議論文集[C];2004年

7 高云;李曉松;劉文京;李紹勝;;一種改進的OFDM系統(tǒng)信道估計算法[A];全國第一屆信號處理學(xué)術(shù)會議暨中國高科技產(chǎn)業(yè)化研究會信號處理分會籌備工作委員會第三次工作會議專刊[C];2007年

8 李志紅;賀立紅;吳建華;;寬帶無線MIMO-OFDM系統(tǒng)信道估計算法研究[A];2008中國儀器儀表與測控技術(shù)進展大會論文集（Ⅲ）[C];2008年

9 黃帥;朱衛(wèi)平;孟慶民;;單載波塊傳輸系統(tǒng)中稀疏信道估計算法研究[A];2009年通信理論與信號處理學(xué)術(shù)年會論文集[C];2009年

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1 楊永立;OFDM系統(tǒng)非參數(shù)信道估計算法研究[D];華中科技大學(xué);2009年

2 許鵬;適用于MIMO-OFDM系統(tǒng)的信道估計算法研究[D];東北大學(xué);2011年

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5 郭起霖;OFDM系統(tǒng)時變信道估計算法研究[D];北京郵電大學(xué);2013年

6 趙俊義;MIMO-OFDM無線通信系統(tǒng)信道估計算法研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2009年

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1 姜凱;基于門限處理的信道估計算法研究[D];天津理工大學(xué);2013年

2 汪亞;MIMO-OFDM系統(tǒng)信道估計算法研究[D];西南交通大學(xué);2015年

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4 朱斌;高移動場景下OFDM系統(tǒng)信道估計技術(shù)仿真與DSP實現(xiàn)[D];西南交通大學(xué);2015年

5 武鵬;分數(shù)傅里葉通信系統(tǒng)信道估計算法研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

6 胡倩;基于MIMO-OFDM系統(tǒng)的信道估計算法的研究[D];電子科技大學(xué);2015年

7 劉鈺佳;MIMO-OFDM系統(tǒng)中的信道估計算法研究[D];華僑大學(xué);2015年

8 李輝;基于向量空間投影的多用戶MIMO-CDMA系統(tǒng)半盲信道估計算法[D];電子科技大學(xué);2014年

9 劉國英;OFDM系統(tǒng)中基于FFT的信道估計算法的研究[D];東北大學(xué);2013年

10 張本斌;基于NGB-W的同步與信道估計算法研究[D];南昌航空大學(xué);2015年

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