基于NetFPGA+USRP的MIMO實驗平臺設計與實現(xiàn).pdf

1、近幾年來，隨著對下一代無線通信MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)測試平臺的研究，一些成熟而且靈活度高的軟件無線電設備（USRP，Universal Software Radio Peripheral）用于MIMO平臺的搭建，這取代了以往基帶處理部分復雜的硬件設計，并具有較高的靈活性及通用性。如何利用USRP等現(xiàn)有設備完成MIMO平臺的搭建成為了對MIMO技術研究的一個熱點。
　　對于使用現(xiàn)有的

2、設備來完成MIMO平臺的搭建，首先需要解決設備間的連接及數(shù)據(jù)交換問題；其次還要求數(shù)據(jù)處理具有低延遲性、可靠性及實時性等特點；最后還要求平臺具有一定的可擴展性及開放性。NetFPGA（Net Field－Programmable Gate Array）作為斯坦福大學開發(fā)的一個軟硬件兼可編程的開放平臺，它在高速數(shù)據(jù)處理及交換具有較強的優(yōu)勢，同時兼具有開放性、實時性及可擴展性等方面的特點。綜上所述，本文提出利用NetFPGA與USRP搭建MI

3、MO實驗平臺，初級目標在于驗證兩者結合搭建MIMO實驗平臺的可行性及數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃詥栴}，同時基于此平臺研究數(shù)據(jù)交換技術和驗證真實無線信道環(huán)境下MIMO傳輸?shù)木唧w實現(xiàn)。具體研究內容如下：
　?。?）論文首先介紹了MIMO平臺研究現(xiàn)狀，具體分析了國內外MIMO平臺構架及相關參數(shù)并進行分類研究；從MIMO系統(tǒng)關鍵理論的MIMO信道容量、空時編碼技術及兩種Alamouti接收機方案進行分析及仿真，完成對MIMO系統(tǒng)的研究及平臺搭建初級方

4、案的選取。
　　（2）接著，本文基于NetFPGA+USRP的MIMO實驗平臺進行了詳細方案設計。提出平臺搭建思路及初級構架，并分別對USRP2920和NetFPGA硬件設備及開發(fā)環(huán)境進行詳細的介紹，然后在NetFPGA開發(fā)板完成數(shù)據(jù)交換關鍵模塊及擴展模塊的實現(xiàn)，同時利用LabVIEW(Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench)軟件完成MIMO關鍵算法的實現(xiàn)。