本文關(guān)鍵詞：超寬帶極高速毫米波WLAN標(biāo)準(zhǔn)中的新型交織方案研究

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【摘要】：隨著互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的迅猛發(fā)展和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的來臨,人們對移動(dòng)終端設(shè)備和移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的需求呈現(xiàn)指數(shù)增長。無線局域網(wǎng)(WLAN)作為無線通信網(wǎng)絡(luò)的重要分支將在未來移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)分流上扮演著至關(guān)重要的作用。然而,目前位于2.4GHz和5.9GHz頻段的IEEE 802.11n/ac并不能完全滿足市場需求,因此,在東南大學(xué)毫米波國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和中興通訊等單位的力推下,適用于中國大陸、運(yùn)行于毫米波段、可提供高于10Gbps吞吐率的IEEE 802.11aj (45GHz)協(xié)議應(yīng)運(yùn)而生。IEEE 802.11aj (45GHz)將支持多輸入多輸出(MIMO)技術(shù),并同時(shí)支持單載波(SC)和正交頻分復(fù)用(OFDM)兩種傳輸模式,為發(fā)射端的關(guān)鍵技術(shù)研究帶來了新的課題。交織技術(shù)是發(fā)射端的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù),是解決信道衰落造成的突發(fā)錯(cuò)誤問題的根本方法。因而,本文重點(diǎn)研究了SC系統(tǒng)和OFDM系統(tǒng)的新型交織方案。首先,研究了IEEE 802.11aj (45GHz)系統(tǒng)的信道環(huán)境以及信道建模方法,探討了物理層幀結(jié)構(gòu),并重點(diǎn)分析了SC系統(tǒng)和OFDM系統(tǒng)的發(fā)射機(jī)流程和關(guān)鍵技術(shù),主要包括調(diào)制編碼、流解析、空時(shí)編碼(STBC)和空間擴(kuò)展(SE)等技術(shù),為后續(xù)研究奠定了基礎(chǔ)。其次,研究了基于統(tǒng)計(jì)的傳統(tǒng)交織改進(jìn)方案。在深入研究傳統(tǒng)符號交織方案的基礎(chǔ)上,提出了一種最優(yōu)交織參數(shù)選取算法,為協(xié)議選取了最優(yōu)交織參數(shù)。然后在此基礎(chǔ)上提出了三種依據(jù)動(dòng)態(tài)參數(shù)實(shí)現(xiàn)的動(dòng)態(tài)交織方案,包括基于空間流數(shù)的動(dòng)態(tài)交織方案、基于調(diào)制編碼方案(MCS)的動(dòng)態(tài)交織方案和基于三維信息的動(dòng)態(tài)交織方案。仿真結(jié)果表明三種動(dòng)態(tài)交織方案在支持多空間流和高階調(diào)制的系統(tǒng)中具有較好的性能表現(xiàn)。再次,研究了基于空時(shí)旋轉(zhuǎn)的三維比特交織方案。通過深入分析SC系統(tǒng)的交織需求和傳統(tǒng)比特交織方案的缺點(diǎn),提出了一種可以替代傳統(tǒng)交織方案中流解析、交織和循環(huán)移位分集(CSD)三個(gè)模塊的基于空時(shí)旋轉(zhuǎn)的三維比特交織方案。交織效果分析和仿真結(jié)果表明基于空時(shí)旋轉(zhuǎn)的三維比特交織方案可以完全實(shí)現(xiàn)空時(shí)維的比特離散且性能優(yōu)于傳統(tǒng)交織方案。最后,研究了基于信道信息的自適應(yīng)交織方案。針對傳統(tǒng)交織方案不適用于變化信道的問題,提出了一種只需要反饋?zhàn)虞d波信道質(zhì)量信息(CQI)的自適應(yīng)交織方案,即基于CQI的自適應(yīng)交織方案。同時(shí),在反饋完全信道狀態(tài)信息(CSI)的基礎(chǔ)上,結(jié)合接收端均衡技術(shù)提出了一種適用于MIMO-OFDM系統(tǒng)且能夠兼容傳輸波束成形技術(shù)的自適應(yīng)交織方案,即基于CSI的自適應(yīng)交織方案。仿真結(jié)果表明所提的兩種自適應(yīng)交織方案都優(yōu)于傳統(tǒng)符號交織方案,其中基于CSI的自適應(yīng)交織方案具有更好的性能表現(xiàn)。
【關(guān)鍵詞】：IEEE 802.11aj(45GHz) OFDM SC MIMO 新型交織方案
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TN925.93
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-12
• 縮略語與數(shù)學(xué)符號12-14
• 第1章 緒論14-20
• 1.1 課題背景14-16
• 1.1.1 無線局域網(wǎng)的發(fā)展歷程14-15
• 1.1.2 毫米波通信研究現(xiàn)狀15
• 1.1.3 IEEE 802.11aj(45GHz)的研究現(xiàn)狀15-16
• 1.2 IEEE 802.11aj(45GHz)的關(guān)鍵技術(shù)16-17
• 1.2.1 MIMO技術(shù)16-17
• 1.2.2 SC和OFDM技術(shù)17
• 1.3 交織技術(shù)17-18
• 1.4 本文內(nèi)容安排18-20
• 第2章 IEEE 802.11aj(45GHz)的信道環(huán)境及物理層技術(shù)概述20-36
• 2.1 引言20
• 2.2 IEEE 802.11aj(45GHz)的信道環(huán)境20-25
• 2.2.1 脈沖響應(yīng)20-23
• 2.2.2 天線相關(guān)陣23-24
• 2.2.3 路徑損耗24-25
• 2.3 IEEE 802.11aj(45GHz)的幀結(jié)構(gòu)25-27
• 2.4 IEEE 802.11aj(45GHz)的SC PHY發(fā)射機(jī)流程27-33
• 2.4.1 LDPC編碼29-30
• 2.4.2 流解析30-31
• 2.4.3 調(diào)制31-32
• 2.4.4 STBC32
• 2.4.5 CSD和SE32-33
• 2.5 IEEE 802.11aj(45GHz)的OFDM PHY發(fā)射機(jī)流程33-35
• 2.6 本章小結(jié)35-36
• 第3章 基于統(tǒng)計(jì)的傳統(tǒng)交織改進(jìn)方案36-54
• 3.1 引言36
• 3.2 基于統(tǒng)計(jì)的交織參數(shù)優(yōu)化算法36-43
• 3.2.1 塊交織及交織深度36-37
• 3.2.2 最優(yōu)交織參數(shù)選取算法37-39
• 3.2.3 仿真結(jié)果與分析39-43
• 3.3 基于信令指示的動(dòng)態(tài)交織方案43-53
• 3.3.1 基于空間流數(shù)的動(dòng)態(tài)交織方案43-45
• 3.3.2 基于MCS的動(dòng)態(tài)交織方案45-46
• 3.3.3 基于三維信息的動(dòng)態(tài)交織方案46-48
• 3.3.4 仿真結(jié)果與分析48-53
• 3.4 本章小結(jié)53-54
• 第4章 基于空時(shí)旋轉(zhuǎn)的三維比特交織方案54-70
• 4.1 引言54
• 4.2 交織需求分析54-57
• 4.3 交織方案描述57-65
• 4.3.1 交織算法流程57-62
• 4.3.2 解交織算法流程62-63
• 4.3.3 交織效果分析63-65
• 4.4 仿真結(jié)果與分析65-69
• 4.5 本章小結(jié)69-70
• 第5章 基于信道信息的自適應(yīng)交織方案70-86
• 5.1 引言70
• 5.2 基于信道質(zhì)量信息的自適應(yīng)交織方案70-76
• 5.2.1 交織方案實(shí)現(xiàn)步驟70-72
• 5.2.2 交織規(guī)則運(yùn)算72-75
• 5.2.3 交織效果分析75-76
• 5.2.4 交織方案優(yōu)化76
• 5.3 基于信道狀態(tài)信息的自適應(yīng)交織方案76-81
• 5.3.1 交織方案實(shí)現(xiàn)步驟76-78
• 5.3.2 交織規(guī)則運(yùn)算78-80
• 5.3.3 交織效果分析80-81
• 5.4 仿真結(jié)果與分析81-85
• 5.5 本章小結(jié)85-86
• 第6章 總結(jié)和展望86-88
• 6.1 全文總結(jié)86-87
• 6.2 下一步研究和展望87-88
• 參考文獻(xiàn)88-92
• 碩士期間科研成果92-94
• 致謝94

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本文編號：1011617