本文關(guān)鍵詞：大規(guī)模MIMO傳輸關(guān)鍵技術(shù)與原型驗(yàn)證

  更多相關(guān)文章： 大規(guī)模MIMO 多用戶MIMO 傳輸方案 鏈路級仿真 原型驗(yàn)證

【摘要】：隨著物聯(lián)網(wǎng)的興起和移動互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)種類的日漸豐富,人們對蜂窩移動通信數(shù)據(jù)傳輸速率以及服務(wù)質(zhì)量提出了更高的要求。由于可以充分挖掘空間資源,在大幅度提升頻譜效率的同時獲得較好的功率效率,大規(guī)模MIMO技術(shù)引起了國內(nèi)外學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的極大關(guān)注。大規(guī)模MIMO系統(tǒng)配置的大規(guī)模天線陣列在帶來巨大性能增益的同時也帶來了前所未有的挑戰(zhàn),如大規(guī)模天線陣列系統(tǒng)下傳輸方案的設(shè)計(jì)、急劇增加的系統(tǒng)硬件復(fù)雜度和計(jì)算復(fù)雜度等,如何快速實(shí)現(xiàn)大規(guī)模MIMO的原型驗(yàn)證系統(tǒng)也是一個非常具有挑戰(zhàn)性的問題。本論文將圍繞大規(guī)模MIMO系統(tǒng)展開研究,重點(diǎn)研究其傳輸關(guān)鍵技術(shù)與原型驗(yàn)證系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)。首先,本文針對大規(guī)模MIMO系統(tǒng)的物理層技術(shù)進(jìn)行調(diào)研。圍繞系統(tǒng)模型、系統(tǒng)傳輸方案、上下行數(shù)據(jù)傳輸過程、現(xiàn)有系統(tǒng)原型驗(yàn)證平臺等方面介紹大規(guī)模MIMO傳輸技術(shù),從多小區(qū)多用戶的TDD大規(guī)模MIMO系統(tǒng)的系統(tǒng)模型入手,分析由大規(guī)模天線陣列帶來的系統(tǒng)性能增益和構(gòu)建大規(guī)模MIMO系統(tǒng)原型驗(yàn)證平臺的必要性,重點(diǎn)介紹現(xiàn)有大規(guī)模MIMO原型驗(yàn)證系統(tǒng)：Argos與LuMaMi,以及系統(tǒng)傳輸方案：聯(lián)合空分復(fù)用與大規(guī)模多波束空分多址。接著,本文研究大規(guī)模MIMO原型驗(yàn)證系統(tǒng)的物理層和系統(tǒng)架構(gòu)的設(shè)計(jì)方案。在物理層設(shè)計(jì)方面,通過對物理層的幀格式、上下行數(shù)據(jù)傳輸鏈路流程進(jìn)行設(shè)計(jì),對設(shè)計(jì)的流程進(jìn)行鏈路級仿真,為后續(xù)章節(jié)的硬件實(shí)現(xiàn)提供理論與仿真依據(jù)；在系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)方面,為保障系統(tǒng)架構(gòu)的可行性,對系統(tǒng)的硬件架構(gòu)與實(shí)現(xiàn)指標(biāo)進(jìn)行了可行性分析,并給出了系統(tǒng)的測試方案。最后,本文研究大規(guī)模MIMO原型驗(yàn)證系統(tǒng)的功能模塊設(shè)計(jì)與硬件實(shí)現(xiàn)。首先詳細(xì)介紹包含OFDM調(diào)制與解調(diào)模塊、基站端數(shù)據(jù)路由及匯聚模塊、信道估計(jì)與均衡模塊等在內(nèi)的系統(tǒng)鏈路級核心模塊的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn),給出系統(tǒng)基站側(cè)與用戶側(cè)的參數(shù)配置和實(shí)物圖,然后對系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行效果進(jìn)行測試。實(shí)測結(jié)果表明：本文所構(gòu)建的大規(guī)模MIMO原型驗(yàn)證系統(tǒng)可同時支持多個用戶的上行視頻流實(shí)時傳輸,成功實(shí)現(xiàn)了預(yù)期的系統(tǒng)指標(biāo)。
【關(guān)鍵詞】：大規(guī)模MIMO 多用戶MIMO 傳輸方案 鏈路級仿真 原型驗(yàn)證
【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】：TN919.3
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-13
• 英文縮略語表13-15
• 第一章 緒論15-27
• 1.1 研究背景和意義15-17
• 1.2 大規(guī)模MIMO技術(shù)17-25
• 1.2.1 系統(tǒng)模型17-21
• 1.2.2 原型驗(yàn)證平臺21-25
• 1.3 論文的內(nèi)容安排25-26
• 1.4 數(shù)學(xué)符號約定26-27
• 第二章 大規(guī)模MIMO系統(tǒng)傳輸方案27-35
• 2.1 引言27
• 2.2 聯(lián)合空分復(fù)用傳輸方案27-30
• 2.2.1 系統(tǒng)模型27-29
• 2.2.2 傳輸流程29-30
• 2.3 大規(guī)模多波束空分多址傳輸方案30-34
• 2.3.1 系統(tǒng)模型31-32
• 2.3.2 傳輸流程32-34
• 2.4 本章小結(jié)34-35
• 第三章 大規(guī)模MIMO原型驗(yàn)證系統(tǒng)物理層設(shè)計(jì)35-45
• 3.1 引言35
• 3.2 無線幀格式設(shè)計(jì)35-37
• 3.3 數(shù)據(jù)傳輸鏈路設(shè)計(jì)37-38
• 3.3.1 上行數(shù)據(jù)傳輸鏈路設(shè)計(jì)37-38
• 3.3.2 下行數(shù)據(jù)傳輸鏈路設(shè)計(jì)38
• 3.4 系統(tǒng)鏈路級仿真38-44
• 3.4.1 發(fā)送端39-41
• 3.4.2 信道41-42
• 3.4.3 接收端42-44
• 3.5 本章小結(jié)44-45
• 第四章 大規(guī)模MIMO原型驗(yàn)證系統(tǒng)硬件平臺與架構(gòu)設(shè)計(jì)45-61
• 4.1 引言45
• 4.2 硬件平臺介紹45-50
• 4.2.1 PXI系統(tǒng)機(jī)箱—PXIe-108545-46
• 4.2.2 控制器—PXIe-813546-47
• 4.2.3 機(jī)箱接口套件——PXIe-8384/PXIe-838147-48
• 4.2.4 定時和同步模塊—PXIe-6674T48
• 4.2.5 軟件無線電節(jié)點(diǎn)—NI USRP RIO48-49
• 4.2.6 軟件開發(fā)—LabVIEW49-50
• 4.3 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)50-56
• 4.3.1 硬件架構(gòu)50-54
• 4.3.2 同步與觸發(fā)信號架構(gòu)54-56
• 4.4 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)指標(biāo)及可行性分析56-58
• 4.4.1 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)指標(biāo)56-57
• 4.4.2 可行性分析57-58
• 4.5 系統(tǒng)測試方案58-59
• 4.6 本章小結(jié)59-61
• 第五章 大規(guī)模MIMO原型驗(yàn)證系統(tǒng)硬件實(shí)現(xiàn)61-85
• 5.1 引言61
• 5.2 OFDM調(diào)制解調(diào)模塊61-68
• 5.2.1 OFDM調(diào)制模塊61-65
• 5.2.2 OFDM解調(diào)模塊65-68
• 5.3 數(shù)據(jù)路由與匯聚模塊68-74
• 5.3.1 數(shù)據(jù)匯聚與路由概述68-70
• 5.3.2 P2P FIFO配置70-71
• 5.3.3 P2P連接設(shè)計(jì)71-72
• 5.3.4 路由表生成72
• 5.3.5 FPGA端路由程序72-74
• 5.4 信道估計(jì)與均衡模塊74-76
• 5.4.1 信道估計(jì)模塊74-75
• 5.4.2 信道均衡模塊75-76
• 5.5 主機(jī)端(HOST)設(shè)計(jì)76-79
• 5.5.1 基站主機(jī)端設(shè)計(jì)77-78
• 5.5.2 用戶主機(jī)端設(shè)計(jì)78-79
• 5.6 系統(tǒng)演示79-82
• 5.6.1 基站端實(shí)物展示79-81
• 5.6.2 用戶端實(shí)物展示81
• 5.6.3 系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行效果圖81-82
• 5.7 本章小結(jié)82-85
• 第六章 總結(jié)85-87
• 6.1 本文工作總結(jié)85-86
• 6.2 未來工作展望86-87
• 參考文獻(xiàn)87-91
• 致謝91-93
• 作者攻讀碩士學(xué)位期間的研究成果93
• 發(fā)表的論文93
• 專利申請93
• 所獲榮譽(yù)93

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