ieee802.11abgn射頻一致性測(cè)試的同步與信道估計(jì)研究

1、RESEARCHONSYNCHRONIZATIONANDCHANNELESTIMATIONOFIEEE80211A／B／G／NRFCONFO剛ANCETESTAThesisSubmittedtoSoutheastUniversityFortheAcademicDegreeofMasterofEngineeringBYJIANGChunxiaSupervisedbyProfPEIWenjiangSchoolofInformationSci

2、enceandEngineeringSoutheastUniversityMarch2015摘要摘要隨著無線局域網(wǎng)的不斷發(fā)展，基于IEEE80211標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品和設(shè)備越來越受到人們的關(guān)注。射頻一致性是為了驗(yàn)證產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)與相應(yīng)的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)的一致性，對(duì)量產(chǎn)8021l標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品有著重要的意義。本文主要研究了支持80211a／b／g／n標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試的WiFi綜測(cè)儀的同步算法和信道估計(jì)算法，主要的研究?jī)?nèi)容和工作如下：首先，詳細(xì)詳細(xì)介紹了WdZi綜測(cè)儀中80

3、21lb標(biāo)準(zhǔn)的物理層技術(shù)，包括DSSS基本原理、收發(fā)機(jī)模型、物理層幀結(jié)構(gòu)、調(diào)制方式和解擾碼技術(shù)。同時(shí)介紹了WlFi綜測(cè)儀中IEEE80211n標(biāo)準(zhǔn)的物理層技術(shù)，包括OFDM的基本原理、物理層傳輸結(jié)構(gòu)、物理層幀結(jié)構(gòu)、和物理層重要參數(shù)。其次，研究基于IEEE8021lb標(biāo)準(zhǔn)接收端的同步和信道估計(jì)算法。介紹了基于Barker碼自相關(guān)和基于本地訓(xùn)練序列的同步算法，針對(duì)算法中計(jì)算量過大的缺點(diǎn)和所接收數(shù)據(jù)的特點(diǎn)，提出了利用信號(hào)能量實(shí)現(xiàn)粗同步和利用幀

4、定界符實(shí)現(xiàn)細(xì)同步。頻率估計(jì)分為兩步，基于無輔助數(shù)據(jù)的粗頻偏估計(jì)和基于輔助數(shù)據(jù)的細(xì)頻偏估計(jì)。利用Barker碼良好的自相關(guān)性實(shí)現(xiàn)信道估計(jì)。頻偏值與誤差向量幅度的測(cè)試結(jié)果接近AeroflexPXl3000系列解決方案的測(cè)試結(jié)果。然后，研究基于IEEE8021】n標(biāo)準(zhǔn)接收端的同步算法和信道估計(jì)算法。分析了定時(shí)同步偏差和頻率同步偏差對(duì)測(cè)試指標(biāo)的影響。介紹了基于能量分組檢測(cè)同步算法、基于訓(xùn)練序列延時(shí)相關(guān)算法和基于本地訓(xùn)練序列互相關(guān)算法。針對(duì)算法中

5、定時(shí)不準(zhǔn)確和算法中平臺(tái)問題，本文提出了利用長(zhǎng)訓(xùn)練序列與本地訓(xùn)練序列相共軛并進(jìn)行能量累加的方法。仿真結(jié)果中有明顯的單個(gè)峰值，且峰值位置即為長(zhǎng)訓(xùn)練序列的起始位置。詳細(xì)推導(dǎo)了頻率同步的時(shí)域方法和頻域方法。針對(duì)頻率估計(jì)不準(zhǔn)確的問題，通過大量實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)細(xì)頻偏估計(jì)的起始位置取長(zhǎng)訓(xùn)練序列的循環(huán)前綴的中點(diǎn)時(shí)，測(cè)量結(jié)果與PXl3000的測(cè)試結(jié)果基本一致。介紹了基于訓(xùn)練序列信道估計(jì)和基于導(dǎo)頻信道估計(jì)。根據(jù)綜測(cè)儀高信噪比的信道特點(diǎn)，在LS算法的基礎(chǔ)上，提出

6、了對(duì)沖激響應(yīng)函數(shù)進(jìn)行擬合的方法，測(cè)試結(jié)果接近PXl3000的測(cè)試結(jié)果。最后，簡(jiǎn)要地介紹了本文所用的測(cè)試系統(tǒng)和待測(cè)件。完成了8021Ib／n接收機(jī)仿真平臺(tái)的搭建，并按照測(cè)試流程介紹了接收機(jī)各個(gè)模塊的實(shí)現(xiàn)方法。將本文所提出的同步算法和信道估計(jì)算法應(yīng)用于接收機(jī)的實(shí)現(xiàn)中，并利用待測(cè)件和測(cè)試儀發(fā)射的8021lb／n數(shù)據(jù)作為輸入，對(duì)搭建的仿真平臺(tái)進(jìn)行驗(yàn)證，對(duì)比了大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的頻率偏差和誤差向量幅度的均值和方差，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明本文所提出的同步算法和信道