面向ieee802.11ac射頻一致性測(cè)試的前端非理想性的研究與應(yīng)用

1、I江SEARCHANDAPPLICATIONOFFRONTENDSIMf’AIRMENTSONIEEE80211ACPROTOCOLRFCONFORMANCETESTAThesisSubmittedtoSoutheastUniversityFortheAcademicDegreeofMasterofEngineeringBYZhuLeiSupervisedbyProfPEIWenjiangSchoolofInformationScien

2、ceandEngineeringSoutheastUniversityMarch2016摘要摘要IQ不平衡是指發(fā)射機(jī)和接收機(jī)的同相支路及正交支路間幅度與相位不匹配的情況，IQ不平衡會(huì)引入鏡像干擾從而造成系統(tǒng)性能下降，因此提高IQ不平衡算法的估計(jì)與補(bǔ)償性能，消除鏡像干擾是個(gè)至關(guān)重要的研究課題。本文主要針對(duì)IEEE8021lac射頻一致性測(cè)試系統(tǒng)中的IQ不平衡估計(jì)與補(bǔ)償技術(shù)進(jìn)行研究，本文開(kāi)展的主要工作如下：首先，介紹了無(wú)線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的演進(jìn)情

3、況、面向8021lac協(xié)議射頻一致性測(cè)試技術(shù)的發(fā)展與IQ不平衡的研究現(xiàn)狀，并重點(diǎn)介紹了IEEE80211ac協(xié)議的關(guān)鍵技術(shù)，分析了OFDM技術(shù)優(yōu)缺點(diǎn)與MIMO—OFDM的空間復(fù)用和空間分集技術(shù)：然后介紹了8021lac標(biāo)準(zhǔn)的物理層規(guī)范，包括數(shù)據(jù)的發(fā)射流程、物理層關(guān)鍵參數(shù)以及幀結(jié)構(gòu)組成，最后詳細(xì)的介紹了訓(xùn)練序列的產(chǎn)生方式。其次，建立與頻率無(wú)關(guān)的接收機(jī)IQ不平衡時(shí)域與頻域模型，認(rèn)知IQ不平衡導(dǎo)致的鏡像子載波間干擾的影響，并在此基礎(chǔ)上研究以往

4、學(xué)者提出的IQ不平衡估計(jì)算法，為后面的理論研究奠定基礎(chǔ)。主要分析研究了OFDM系統(tǒng)中IQ不平衡與信道的聯(lián)合估計(jì)以及IQ不平衡，載波頻偏以及信道的聯(lián)合估計(jì)算法，同時(shí)針對(duì)時(shí)域和頻域兩種不同的補(bǔ)償方式分析其性噪比損失。接著，針對(duì)算法的實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景重新建立與頻率無(wú)關(guān)的發(fā)射機(jī)IQ不平衡時(shí)域與頻域模型，分析提出三種IQ不平衡估計(jì)算法：第一種算法利用Ls準(zhǔn)則，在頻率選擇性信道的環(huán)境下將子載波及其鏡像分量進(jìn)行聯(lián)合估計(jì)與均衡，消除IQ不平衡的影響，并進(jìn)一

5、步擴(kuò)展得到MIMO系統(tǒng)中的估計(jì)算法；第二種基于自適應(yīng)濾波原理，還利用頻域信道的平滑特性初步估計(jì)出IQ不平衡參數(shù)與信道響應(yīng)，為均衡序列的初值設(shè)定提供了一種新的思路，有效減少了算法收斂所需的符號(hào)數(shù)目，為短幀信號(hào)的估計(jì)提供了可能：第三種算法有效的利用了導(dǎo)頻信號(hào)的統(tǒng)計(jì)獨(dú)立特性，通過(guò)定義復(fù)信號(hào)的自相關(guān)及偽自相關(guān)函數(shù)，利用信號(hào)的二階統(tǒng)計(jì)量建立方程，并給出了方程的通解，從而大大降低了估計(jì)IQ不平衡的系統(tǒng)計(jì)算復(fù)雜度，除此之外，還充分探索了信道的時(shí)域特征

6、提出了一種改進(jìn)的頻域均衡算法。最后，介紹了射頻測(cè)試系統(tǒng)中的重要指標(biāo)，包括發(fā)射功率、頻譜掩膜以及誤差矢量幅度等，并結(jié)合同步模塊、信道估計(jì)與均衡模塊以及相位追蹤模塊搭建基于本文提出的10不平衡估計(jì)與補(bǔ)償算法的基帶信號(hào)處理系統(tǒng)，驗(yàn)證分析算法的性能，結(jié)果表明，本文提出的算法對(duì)不同調(diào)審0編碼方式的80211ac數(shù)據(jù)均有效，估計(jì)得到的幅度與相位不匹配參數(shù)精度較高，同時(shí)經(jīng)過(guò)補(bǔ)償后的系統(tǒng)誤差矢量幅度性能也得到了提升，證明本文提出的IQ不平衡估計(jì)與補(bǔ)償方