在無線通信系統(tǒng)中,因為科學技術(shù)的發(fā)展很多的功能都由軟件來實現(xiàn),從而形成了現(xiàn)在軟件無線電的時代。軟件無線電作為一種靈活、低成本的通信解決方案目前越來越受到重視。該技術(shù)的基本思想是將通信系統(tǒng)中模塊化、系統(tǒng)化的硬件功能模塊集成在一個通用的硬件平臺上,另外開發(fā)模塊化的軟件程序并在其他的處理器上運行基帶和上層的通信算法,具有可重配置、可編程、可擴展及系統(tǒng)升級便捷等優(yōu)點。OFDM(正交頻分復用)技術(shù)是一種獨特的物理層技術(shù),它既可以被看作一種調(diào)制技術(shù),也可被看作一種復用技術(shù)。OFDM是B3G向4G演進過程中的關(guān)鍵技術(shù)之一,這種技術(shù)可以轉(zhuǎn)化高速信號為低速率子流,這是因為信道被分為若干個正交子信道,低速率子流被調(diào)制到每一個信道上進行傳輸,由于載波的正交性,并不會彼此產(chǎn)生干擾。因OFDM的特性在抗多徑效應,抗頻率選擇性衰落方面有較好的性能,因此被廣泛關(guān)注。此外,OFDM是一種寬帶、高效的調(diào)制方式,提高了頻帶利用率,有良好的應用前景。本文目的是在GUN Radio和軟件無線電硬件平臺USRP上,對OFDM調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)進行設計,并且將軟件無線電技術(shù)和OFDM多載波調(diào)制技術(shù)相聯(lián)合,對基于USRP平臺的OFDM多載波傳輸系統(tǒng)方案進行了方案設計,搭建了基于中頻的收發(fā)機的體系結(jié)構(gòu),并且著重研究了OFDM系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)—同步。文章首先研究了軟件無線電中涉及到的關(guān)鍵數(shù)字信號處理技術(shù),包括一些USRP系統(tǒng)中采用的如多速率采樣、上變頻、下變頻等關(guān)鍵技術(shù)。之后著重討論了OFDM調(diào)制技術(shù)中的基本原理和關(guān)鍵技術(shù),如保護間隔、循環(huán)前綴、FFT變換和QAM映射。OFDM的同步歷來作為研究的熱點,根據(jù)需求,對OFDM的兩種符號同步算法進行了仿真,并分析其性能。此外,根據(jù)特定USRP平臺,本文給出了兩種同步的實現(xiàn)方法即根據(jù)相關(guān)序列的自同步和基于UBNT+無線網(wǎng)卡的外同步策略,經(jīng)過實踐測試發(fā)現(xiàn),由于軟件平臺處理和硬件平臺都會引入不確定的處理時延,傳統(tǒng)的自同步方案并不會得到很好的效果,而采用的外同步方案能夠減少來自平臺本身的誤差,提高了系統(tǒng)的同步精度,實際測試采用此方案的同步精度最大為0.208ms,不超過lms,能夠滿足同步的要求。最后,對USRP系統(tǒng)在采用和不采用外同步的實現(xiàn)方案條件下的誤碼率進行測試,誤碼率由13.5%降低到0.2%,采用外同步輔助的方案獲得了較好的傳輸性能。
【學位授予單位】：西安電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TN929.53

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本文編號：1916601