MIMO-OFDM基带数据传输系统的设计与实现
多入多出正交频分复用(Multiple Input Multiple Output-Orthogonal Frequency Division Multiplexing, MIMO-OFDM)是当今无线通信领域的热点课题，该技术能够提高传输速率和有效对抗多径干扰，在WLAN（Wireless Local Area Networks，无线局域网络）和4G（第四代移动通信）网络中得到了广泛应用。 本文首先对MIMO-OFDM系统的同步问题进行了研究，在总结了前人研究的基础上，提出了一种改进的基于CAZAC(ConstantAmplitude Zero Auto Correlation，恒包络零自相关)序列的同步序列结构，并给出了相应的时间同步算法。利用改进的算法可以使得时间同步不需要分成两步进行，更直接地得到定时同步点，并且在时间同步的同时，能够完成对整数倍频偏的估计，从而大大减少了同步的复杂度。仿真结果表明，改进后的时间同步算法有着良好的性能。 其次，本文基于IEEE802.11n协议，设计了一个完整的MIMO-OFDM基带数据传输系统，给出具体的模块划分、系统参数和前导序列结构，并在FPGA平台上实现。该基带系统采用模块化的设计思路:其中发射机主要包括信道编码、调制和映射、空时编码、OFDM调制等部分，接收机主要包括时频同步、信道估计、MIMO译码、OFDM解调等关键部分。本文详细介绍了每个模块的原理和实现结构，并对实现的各个模块进行了仿真，仿真证明了设计的正确性。 同时，本文在基带系统的实现过程中，根据已有的符号同步算法占用资源多、计算复杂的问题，采用对接收信号进行量化的方法，将复杂的复数相关运算变化成简单的映射，从而降低运算复杂度。仿真结果表明，“量化法”能够在保证符号同步性能的前提下，提高符号同步效率、减少资源损耗。 本文最后在Virtex-6 ML605评估板上运行了实现的基带系统，并通过片上逻辑分析工具ChipScope抓取内部模块的信号进行观察与分析，证明系统能正确、可靠的运行。
多入多出-正交频分复用;时间同步算法;基带系统;数据传输;信道编码
北京化工大学
硕士
计算机科学与技术
聂伟
2015
中文
TN911.22
104
2015-12-29（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）