面向ieee802.11ac射頻一致性測(cè)試的信道估計(jì)算法研究

1、R E S E A R C H O F I E E E 8 0 2 ．11 A CC H A N N E L E S T I Ⅳ隊(duì)T I O N M E T H O D I NⅥE W O F R F C O N F O R M A N C E T E S TA T h e s i sS u b m i t t e d t oS o u t h e a s t U n i v e r s i t yF o r t h eA c a d

2、e m i c D e g r e eo f M a s t e ro f E n g i n e e r i n gB yH a n N aS u p e r v i s e dbySupervisedb yP r o f ．P e iW e n j i a n gD e p a r t m e n t o f I n f o r m a t i o nS c i e n c e a n d E n g i n e e r i n g

3、S o u t h e a s tU n i v e r s i t yM a r c h 2 0 1 5摘要摘要隨著I E E E 8 0 2 ．1 l a c 協(xié)議的制定，智能移動(dòng)終端的快速發(fā)展，市場(chǎng)對(duì)8 0 2 ．1 l a c 設(shè)備的需求量增大。因此，自主研發(fā)高效、可靠的W L A N 產(chǎn)線綜測(cè)儀器成為一個(gè)重要的研究領(lǐng)域。在此背景下，本文圍繞面向I E E E8 0 2 ．1 l a cW I , A N 綜測(cè)儀的信道估計(jì)算法進(jìn)

4、行了研究，主要工作如下：介紹了I E E E8 0 2 ．1 l a c 綜測(cè)技術(shù)和信道估計(jì)算法的研究現(xiàn)狀，研究了8 0 2 。l l a c 物理層O F D M 系統(tǒng)的基本工作原理及其特性。詳細(xì)介紹了8 0 2 ．1 l a c 協(xié)議物理層的規(guī)范，主要包括8 0 2 ．1 l a c 協(xié)議物理層Ⅵ玎P P D U 幀結(jié)構(gòu)，然后對(duì)8 0 2 ．1 l a c 物理層單用戶單天線( S l S O ) 發(fā)射機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行了研究，介紹了各個(gè)模

5、塊的詳細(xì)處理過程。介紹了8 0 2 ．1 l a c 物理層射頻一致性測(cè)試指標(biāo)矢量誤差幅度( E Ⅵ垤) 的計(jì)算過程。研究了O F D M 系統(tǒng)中基于數(shù)據(jù)輔助的基礎(chǔ)信道估計(jì)算法，包括基于前導(dǎo)訓(xùn)練序列估計(jì)和基于導(dǎo)頻估計(jì)，介紹了L S 、M M S E 、L M S 估計(jì)的原理，介紹了導(dǎo)頻插入方式、插值方法，以及利用導(dǎo)頻進(jìn)行剩余相位補(bǔ)償?shù)脑?。在此基礎(chǔ)上，研究了近年來適合于8 0 2 ．1 1 a c 協(xié)議的信道估計(jì)算法，包括基于最小二乘擬

6、合準(zhǔn)則的估計(jì)方法、利用輔助導(dǎo)頻的估計(jì)方法、利用星座圖判定的估計(jì)方法、基于判決引導(dǎo)的符號(hào)選擇估計(jì)方法，分析了它們的基本思想和實(shí)現(xiàn)過程。在此理論研究基礎(chǔ)上，提出一種變系數(shù)迭代的估計(jì)方法，適合于面向8 0 2 ．1 l a c W L A N 綜測(cè)儀的信道估計(jì)，該方法首先利用前導(dǎo)訓(xùn)練序列進(jìn)行初始信道估計(jì)，然后增加輔助導(dǎo)頻進(jìn)行估計(jì)，并通過迭代方法更新信道響應(yīng)估計(jì)值，本文詳細(xì)介紹了該算法的基本原理和實(shí)現(xiàn)步驟。介紹了基于艾法斯綜測(cè)儀的射頻測(cè)試系統(tǒng)硬

7、件平臺(tái)的搭建，以及在M a t l a b 軟件平臺(tái)上搭建8 0 2 ．1 l a c 物理層S l S O 接收機(jī)系統(tǒng)，分析了接收機(jī)各個(gè)模塊的具體實(shí)現(xiàn)過程。重點(diǎn)研究了信道估計(jì)部分，對(duì)信道估計(jì)模塊進(jìn)行了仿真實(shí)現(xiàn)。首先仿真實(shí)現(xiàn)了基于前導(dǎo)訓(xùn)練序列和導(dǎo)頻估計(jì)的基礎(chǔ)算法，然后分別對(duì)近年來適合于8 0 2 ．1 l a c 協(xié)議的若干信道估計(jì)算法進(jìn)行仿真實(shí)現(xiàn)，并與基礎(chǔ)算法性能進(jìn)行對(duì)比分析。最后仿真實(shí)現(xiàn)了本文提出的變系數(shù)迭代信道估計(jì)算法，通過與艾法

8、斯儀器的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比較，結(jié)果表明本文提出的算法在W L A N 綜測(cè)儀信道估計(jì)中具有較好的性能。研究了I E E E8 0 2 ．1l a c 射頻一致性測(cè)試指標(biāo)的測(cè)試方法以及協(xié)議規(guī)定的指標(biāo)要求，包括發(fā)射頻譜掩膜、發(fā)射功率、星座圖誤差( E V M ) 、中心頻率容限、相位誤差。然后對(duì)W L A N 測(cè)試軟件系統(tǒng)進(jìn)行了演示，展示了8 0 2 ．1 l a c8 0 M H z 帶寬M C S 9 時(shí)各個(gè)測(cè)試指標(biāo)的測(cè)試結(jié)果。最后，對(duì)本