發(fā)布時間：2020-06-11 12:23

【摘要】：隨著4G通信系統(tǒng)的商用和5G通信的發(fā)展,無線信道的多樣性和復(fù)雜度正快速增加,而且無線通信的質(zhì)量受到無線信道中多徑、噪聲等不利因素的影響。MIMO信道模擬器對無線信道有良好的近似,可有效降低研發(fā)人員戶外場景測試時間,提高和保證通信質(zhì)量。本課題來源于企業(yè)項目“LTE MIMO信道模擬器”,主要研制針對TD-LTE雙工通信的大規(guī)模MIMO信道模擬器射頻前端,頻率支持0.5～4GHz,帶寬40MHz。根據(jù)課題要求和幾種常見射頻架構(gòu)的對比,課題選用了零中頻方案,具有體積小、成本低、帶寬寬,便于系統(tǒng)小型化及后續(xù)MIMO系統(tǒng)更大規(guī)模集成的優(yōu)點�；诹阒蓄l方案基礎(chǔ),本文分別對射頻接收機和發(fā)射機進行了指標(biāo)評估,鏈路仿真,確定了各個部分的具體實現(xiàn)方式,并介紹了接收機和發(fā)射機的功率校準,之后給出了部分指標(biāo)測試結(jié)果。本文最后對射頻前端模塊進行了詳細測試,首先對射頻前端自收自發(fā)測試,頻率在1GHz時,40MHz QPSK信號EVM2%,20MHz TD-LTE信號EVM1.5%。良好的自環(huán)測試結(jié)果驗證了射頻前端模塊的優(yōu)異性能。之后將射頻前端與“LTEMIMO信道模擬器”整機級聯(lián)進行測試,詳細測試了輸入功率檢測精度、輸出功率準確度、動態(tài)范圍、以及LTEMIMO系統(tǒng)的QPSK和TD-LTE信號的EVM性能。整機系統(tǒng)的測試結(jié)果說明了課題研制的射頻前端模塊在系統(tǒng)中可以正常工作,滿足LTE MIMO信道模擬器系統(tǒng)的設(shè)計要求。
【圖文】：

通信性能的不利因素［７］［８，，１５＾，而這些都是通信系統(tǒng)研宄中必須要重點考慮的問題。在同一通信協(xié)議逡逑與體制系下，要保證不同廠家開發(fā)的終端與系統(tǒng)設(shè)備之間順暢通信，則必不可少的要對各種無線信逡逑道進行測試�；窘�(jīng)過無線信道與終端互聯(lián)通信示意圖如圖２－１所示。從圖中可以很清晰的看到，逡逑基站與終端的通信影響因素非常多，無線信道非常復(fù)雜。要想完成所有場景的測試驗證，工程量巨逡逑大。逡逑＿ｙ邐ｙ＿逡逑基站－＿Ｙ邐Ｙ＿＿邐終端逡逑＿ｙ邐冬；７＾．邐ｙ＿逡逑干擾逡逑無線信道逡逑圖２－１基站與終端通信示意圖逡逑ＭＩＭＯ信道模擬器對各種無線信道的測試場景有良好的近似效果［３］，支持多端口輸入和多端口逡逑輸出。通過開發(fā)ＭＭＯ無線信道模擬器，可節(jié)省移動通信設(shè)備的研制費用，增加研發(fā)的靈活性，同逡逑時縮短研制周期，減少基站與終端互聯(lián)互通測試的外場時間，對提高和保證通信系統(tǒng)穩(wěn)定性有非常逡逑積極的作用�；窘�(jīng)過ＭＭＯ信道模擬器與終端互聯(lián)通信示意圖如圖２－２所示。逡逑＾邐５邐？邐、逡逑基站邐ｅ——：ＭＥＭＯ信道模擬器￥——＞邐終端逡逑（邐５邐ｅ邐＾逡逑圖２－２基站經(jīng)過信道模擬器與終端互聯(lián)示意圖逡逑本課題來源于上海創(chuàng)遠儀器技術(shù)股份有限公司的“ＭＭＯ信道模擬器”項目，主要研制針對逡逑ＴＤ－ＬＴＥ邋ＭＩＭＯ信道模擬器中的射頻前端。一個完整的ＭＭＯ信道模擬器系統(tǒng)，在結(jié)構(gòu)上主要由四逡逑個部分組成［９］

２．１．１超外差接收機逡逑超外差式接收機被認為是最可靠的接收機拓撲結(jié)構(gòu)，也是應(yīng)用最為廣泛的一種系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，逡逑它的基本原理如圖２－６所示。接收機將從天線接收到的高頻信號，經(jīng)過放大和下變頻后轉(zhuǎn)換為一固逡逑定的中頻信號，然后進行進一步下變頻或者直接進行解調(diào)。其中中頻信號需要選擇足夠高的頻率，逡逑使得實際濾波器在工作頻段中，能夠提供良好的鏡像抑制和本振隔離。逡逑ＲＦ濾波器邐鏡像濾波器邐ＩＦ濾波器邋邐逡逑進解步調(diào)４邋頻逡逑圖２－６超外差接收機基本原理示意圖逡逑超外差式接收機，因為增益分布在不同頻率上，對于高增益的接收機發(fā)生振蕩的風(fēng)險也比較小。逡逑通過適當(dāng)?shù)念l率規(guī)劃可以實現(xiàn)非常好的雜散能量和噪聲性能。超外差式接收機自從發(fā)明以來，經(jīng)過逡逑了長期的驗證，性能非�？煽�，仍然是比較流行的接收機架構(gòu)。逡逑不過，這種架構(gòu)的接收機也是結(jié)構(gòu)最為復(fù)雜的。并且通道中需要多個高性能濾波器，降低了系逡逑統(tǒng)集成度，增加了系統(tǒng)功耗，提高了產(chǎn)品成本。這與當(dāng)下追求小尺寸、低功耗、寬帶寬、低成本的逡逑大環(huán)境有一定的沖突。逡逑２．１．２零中頻接收機逡逑零中頻接收機亦稱為直接變頻接收機
【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】：2018
【分類號】：TN929.5

【參考文獻】

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本文編號：2707900