本文關(guān)鍵詞：基于802.11ac協(xié)議的OFDM信號(hào)同步算法的研究與實(shí)現(xiàn)

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【摘要】：如今移動(dòng)終端數(shù)量與日俱增、無(wú)線化趨勢(shì)所向披靡,人們對(duì)無(wú)線通信需求的日益增加,可以滿足更高吞吐量的5G Wi-Fi(the fifth Generation Wireless-Fidelity)應(yīng)運(yùn)而生。然而當(dāng)今對(duì)5G Wi-Fi的硬件實(shí)現(xiàn)仍然受到了算法復(fù)雜度、硬件資源消耗等問(wèn)題的限制,未能得到廣泛的應(yīng)用;同時(shí)在具體實(shí)現(xiàn)的過(guò)程中,現(xiàn)有算法大都采用增加時(shí)間成本,或采用增加硬件資源消耗的方式保證算法性能,而同步是通信系統(tǒng)正常工作的前提。本文主要針對(duì)現(xiàn)有IEEE802.11ac系統(tǒng)中同步算法存在的問(wèn)題提出改進(jìn)算法,進(jìn)而完成同步模塊的硬件實(shí)現(xiàn)。詳細(xì)分析了IEEE802.11ac協(xié)議及所應(yīng)用的通信系統(tǒng)的特點(diǎn);設(shè)計(jì)了同步模塊的四個(gè)核心模塊:幀檢測(cè)、粗頻率同步、符號(hào)同步、細(xì)頻率同步,并對(duì)其進(jìn)行了仿真;然后提出了一些改進(jìn)算法:第一點(diǎn)為針對(duì)峰值隨信噪比變化范圍過(guò)大,為了使符號(hào)同步輸出沖激峰值變化范圍能夠盡量的減小,采用了利用幀檢測(cè)輸出作為符號(hào)同步歸一化使能信號(hào)的方法,提出了聯(lián)合幀檢測(cè)沖激歸一化算法;第二點(diǎn)為針對(duì)多天線系統(tǒng)導(dǎo)致沖激難檢測(cè),為了使準(zhǔn)確檢測(cè)到?jīng)_激的概率盡量的提高,采用了利用兩個(gè)模糊沖激延遲相加產(chǎn)生一個(gè)確定沖激的方法,提出了延時(shí)相加沖激檢測(cè)算法;第三點(diǎn)為針對(duì)符號(hào)同步互相關(guān)模塊資源消耗過(guò)大,為了使乘法器硬核的資源消耗達(dá)到最少,采用了利用量化長(zhǎng)訓(xùn)練序列為最相近的2的整數(shù)次冪實(shí)現(xiàn)單個(gè)移位替代乘法器的方法,提出了低復(fù)雜度互相關(guān)算法;對(duì)整個(gè)IEEE802.11ac基帶系統(tǒng)中的各個(gè)性能指標(biāo)進(jìn)行了分析;在硬件平臺(tái)中利用FPGA實(shí)現(xiàn)了改進(jìn)后的同步算法。仿真表明,本文采用的幀檢測(cè)模塊誤差以及粗頻率同步模塊殘余頻偏最大值均小于正確實(shí)現(xiàn)同步功能的最大值,符號(hào)同步模塊在SNR滿足要求是正確檢測(cè)概率和虛警概率分別可達(dá)到較為理想的情況,細(xì)頻率同步模塊的殘余頻偏最大不超過(guò)赫茲量級(jí)。本文在無(wú)線通信分析設(shè)備項(xiàng)目中完成硬件實(shí)現(xiàn),采用的FPGA芯片(XC7K325T)資源使用量與數(shù)字下變頻(DDC)模塊的資源消耗量完全可以滿足和DDC模塊一同在該芯片中使用的要求,兩個(gè)模塊對(duì)芯片資源的總使用量不足一半�？傊�,本文設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)完全可以滿足預(yù)定的指標(biāo)要求。
【關(guān)鍵詞】：IEEE802.11ac協(xié)議 WLAN OFDM 同步 FPGA
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TN915.04
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本文編號(hào)：1051604