基于IEEE 802.11n的MIMO-OFDM基带系统的设计与实现

论文摘要

随着无线局域网（WLAN）的飞速发展,尤其是IEEE802.11n标准的发布,高吞吐率系统的实现不再是难题,这要归功于标准中采用的MIMO和OFDM技术。MIMO技术可以在不增加系统带宽情况下大幅度提高系统的吞吐率,而OFDM技术可以利用自己的多载波特性来增强抗码间串扰的能力,因此本文在IEEE802.11n的基础上,将MIMO技术和OFDM技术结合起来,设计和实现了一个2*2MIMO-OFDM基带系统。本文在分析MIMO系统和OFDM系统等相关理论知识的基础上,将两者结合起来,并给出系统的基本模型。根据各子系统模块的实现原理,本文在MVC++6.0软件平台上利用C语言进行设计和实现各个模块的功能。发送端实现的模块包括卷积编码、交织、QAM调制、IFFT、 CSD、 CP插入和组帧操作。接收端实现的模块包括同步、去除CP、 FFT、信道估计与均衡、QAM解调、解交织和Viterbi译码。利用2组随机二进制比特流对整个基带系统进行了测试,以验证系统的处理结果是否满足设计要求。为了确保系统的可靠性,对系统中的同步,信道估计和Viterbi译码等关键模块进行了单独测试,测试结果均符合基本要求。Viterbi译码测试的结果表明本文设计的系统具有较强的误码纠错能力。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 致谢
• 第一章 绪论
• 1.1 课题研究的背景
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 课题研究的意义和主要内容及创新之处
• 1.3.1 课题研究的意义
• 1.3.2 课题研究的主要内容
• 1.3.3 论文的创新之处
• 1.4 论文的组织结构
• 第二章 IEEE 802.11n标准的物理层规范
• 2.1 帧结构
• 2.2 发射机
• 2.3 物理层相关参数
• 2.4 训练序列
• 2.5 本章小结
• 第三章 MIMO-OFDM基带系统
• 3.1 MIMO系统
• 3.1.1 MIMO技术简介
• 3.1.2 MIMO基本原理
• 3.1.3 分集与复用技术
• 3.1.3.1 分集技术
• 3.1.3.2 空间复用技术
• 3.1.4 MIMO系统的特点
• 3.2 OFDM系统
• 3.2.1 OFDM技术简介
• 3.2.2 OFDM基本原理
• 3.2.3 循环前缀与信道估计
• 3.2.4 OFDM技术的优缺点
• 3.3 2*2 MIMO-OFDM基带系统
• 3.3.1 基带系统概述
• 3.3.2 系统的关键技术
• 3.3.2.1 同步
• 3.3.2.2 信道估计
• 3.3.2.3 信道编译码
• 3.4 本章小结
• 第四章 基带系统的软件设计与实现
• 4.1 系统软件的整体设计
• 4.2 发送端
• 4.2.1 卷积编码
• 4.2.2 交织
• 4.2.3 QAM调制
• 4.2.4 循环移位
• 4.2.5 IFFT
• 4.2.6 循环前缀
• 4.2.7 组帧
• 4.3 接收端
• 4.3.1 同步
• 4.3.2 信道估计与均衡
• 4.3.3 QAM解调
• 4.3.4 解交织
• 4.3.5 Viterbi译码
• 4.4 本章小结
• 第五章 系统测试与结果分析
• 5.1 系统的整体功能
• 5.2 系统整体测试
• 5.3 系统的关键技术测试
• 5.3.1 同步测试
• 5.3.2 信道估计测试
• 5.3.3 Viterbi译码测试
• 5.4 本章小结
• 第六章 总结与展望
• 6.1 本文总结
• 6.2 工作展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文