發(fā)布時間：2017-05-12 09:04

  本文關(guān)鍵詞：寬頻段MIMO系統(tǒng)射頻前端設(shè)計與實現(xiàn)，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著無線通信技術(shù)的迅速發(fā)展,新一代無線通信面臨著高速率、高可靠性的挑戰(zhàn)。為適應(yīng)新一代無線通信的要求,多天線、小型化和可重構(gòu)是未來軟件無線電SDR(Software Defined Radio)的發(fā)展趨勢。射頻前端作為無線通信系統(tǒng)中關(guān)鍵部分,其性能將會影響整個通信系統(tǒng)的性能。多通道、小型化和可重構(gòu)的射頻前端是無線通信射頻前端的發(fā)展方向。本論文針對未來無線通信系統(tǒng)的發(fā)展趨勢設(shè)計并實現(xiàn)了一款寬頻段、小體積、可重構(gòu)的2發(fā)2收射頻前端板卡。本設(shè)計采用射頻集成芯片和零中頻的方案來滿足寬頻段、小型化和可重構(gòu)的要求。并且使用標(biāo)準(zhǔn)FMC(FPGA Mezzanine Card)板卡結(jié)構(gòu)可以應(yīng)用于目前大部分主流基帶處理板卡。具體工作內(nèi)容包括:第一,研究了無線通信系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀,總結(jié)了其結(jié)構(gòu)特點與關(guān)鍵技術(shù)。并且介紹了MIMO通信系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)和通信特點。在分析了無線通信系統(tǒng)射頻前端的發(fā)展?fàn)顩r和和結(jié)構(gòu)后對MIMO通信系統(tǒng)射頻前端提出了功能和性能上的需求。第二,根據(jù)需求指標(biāo)對射頻前端板卡進(jìn)行了總體設(shè)計。在分析和計算了射頻前端指標(biāo)之后確定了射頻板卡使用零中頻結(jié)構(gòu)方案。對射頻前端的發(fā)射功率、增益、噪聲系數(shù)等各項指標(biāo)進(jìn)行了分析和計算,并且對射頻前端的兩個關(guān)鍵指標(biāo)鏡像和本振泄露抑制設(shè)計了數(shù)字校準(zhǔn)方案。最后,射頻板卡各部分的電路設(shè)計,詳細(xì)考慮了發(fā)射信號放大、接收低噪放和射頻微帶線的設(shè)計。同時對元器件的布局和射頻屏蔽進(jìn)行了充分的分析和設(shè)計。完成寬頻段MIMO射頻前端板卡的實現(xiàn),并搭建硬件平臺對射頻板卡的功能和性能指標(biāo)進(jìn)行詳細(xì)的測試。論文設(shè)計和實現(xiàn)了一款寬頻段、小體積、可重構(gòu)的射頻前端板卡。板卡包含2條完整的收發(fā)鏈路可應(yīng)用于MIMO通信。該射頻前端可應(yīng)用于多種無線通信應(yīng)用場景,對無線通信技術(shù)的發(fā)展具有重要的價值和意義。
【關(guān)鍵詞】：射頻前端 無線通信 寬頻段 MIMO
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(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5-6
• Abstract6-13
• 縮略詞表13-14
• 主要數(shù)學(xué)符號表14-15
• 第一章 緒論15-21
• 1.1 無線通信系統(tǒng)發(fā)展概況15-16
• 1.2 新一代無線通信技術(shù)16-18
• 1.2.1 MIMO通信技術(shù)概述16-17
• 1.2.2 MIMO通信系統(tǒng)模型17-18
• 1.3 主要貢獻(xiàn)18
• 1.4 研究內(nèi)容及結(jié)構(gòu)安排18-21
• 第二章 無線通信射頻前端發(fā)展?fàn)顩r21-27
• 2.1 無線通信發(fā)展?fàn)顩r21-22
• 2.2 軟件無線電結(jié)構(gòu)22
• 2.3 無線通信系統(tǒng)射頻前端結(jié)構(gòu)22-26
• 2.3.1 超外差接收機(jī)射頻前端23-24
• 2.3.2 零中頻接收機(jī)24-25
• 2.3.3 射頻前端結(jié)構(gòu)比較25-26
• 2.4 小結(jié)26-27
• 第三章 射頻前端需求分析27-35
• 3.1 射頻前端總體需求分析27-29
• 3.1.1 應(yīng)用場景分析27-28
• 3.1.2 收發(fā)通道數(shù)28
• 3.1.3 參考時鐘需求分析28
• 3.1.4 收發(fā)模式需求分析28
• 3.1.5 板卡接.與結(jié)構(gòu)需求分析28-29
• 3.2 射頻板卡功能需求29-30
• 3.2.1 發(fā)射機(jī)功能需求29-30
• 3.2.2 接收機(jī)功能需求30
• 3.3 射頻前端發(fā)射性能需求30-32
• 3.3.1 頻率覆蓋范圍31
• 3.3.2 發(fā)射功率需求31-32
• 3.3.3 發(fā)射雜散需求32
• 3.3.4 本振和鏡像抑制需求32
• 3.4 射頻前端接收性能需求32-33
• 3.5 射頻前端接.需求33-34
• 3.5.1 射頻模擬接.需求33
• 3.5.2 數(shù)字接.需求33-34
• 3.6 小結(jié)34-35
• 第四章 寬頻段MIMO系統(tǒng)射頻前端設(shè)計35-49
• 4.1 概述35
• 4.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計35-36
• 4.2.1 數(shù)字中頻結(jié)構(gòu)方案35-36
• 4.2.2 零中頻結(jié)構(gòu)方案36
• 4.3 方案比較選擇36-37
• 4.4 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計37-38
• 4.4.1 接收通道結(jié)構(gòu)38
• 4.4.2 發(fā)射通道結(jié)構(gòu)38
• 4.5 鏡像和本振泄露抑制設(shè)計38-42
• 4.5.1 鏡像干擾38-40
• 4.5.2 本振泄露干擾40
• 4.5.3 數(shù)字校準(zhǔn)設(shè)計40-42
• 4.6 本振參數(shù)設(shè)計42-43
• 4.7 發(fā)射放大器參數(shù)設(shè)計43-46
• 4.7.1 放大器的 1dB功率壓縮點43-44
• 4.7.2 放大器的三階交調(diào)指標(biāo)44-46
• 4.8 接收低噪放設(shè)計46-47
• 4.9 接收機(jī)靈敏度47
• 4.10 接收機(jī)動態(tài)范圍和AGC47-48
• 4.11 小結(jié)48-49
• 第五章 寬頻段MIMO系統(tǒng)射頻前端實現(xiàn)49-66
• 5.1 收發(fā)鏈路電路實現(xiàn)49-50
• 5.1.1 主芯片選擇49-50
• 5.2 射頻接.的匹配50-52
• 5.2.2 射頻發(fā)射.的匹配51-52
• 5.2.3 射頻接收接.的匹配52
• 5.3 多板同步實現(xiàn)52-54
• 5.4 時鐘源設(shè)計54-56
• 5.4.1 晶振的選擇54-55
• 5.4.2 時鐘的倍頻55
• 5.4.3 多參考時鐘選擇55-56
• 5.5 發(fā)射輸出信號放大56-59
• 5.6 低噪放電路設(shè)計59-60
• 5.7 電源電路設(shè)計60-61
• 5.7.1 電源供電統(tǒng)計60-61
• 5.7.2 1.3V電源電路設(shè)計61
• 5.7.3 5V電源設(shè)計61
• 5.8 射頻微帶線設(shè)計61-65
• 5.8.1 射頻板材的選擇62-64
• 5.8.2 微帶線尺寸設(shè)計64
• 5.8.3 布局與屏蔽設(shè)計64-65
• 5.9 小結(jié)65-66
• 第六章 性能測試與分析66-77
• 6.1 引言66
• 6.2 板卡實物及硬件平臺的搭建66-67
• 6.3 電源測試67-68
• 6.4 發(fā)射功率68-70
• 6.4.1 測試步驟68
• 6.4.2 測試結(jié)果68-70
• 6.5 發(fā)射OIP3測試70-72
• 6.6 發(fā)射鏡像和本振抑制測試72-74
• 6.6.1 測試步驟72-73
• 6.6.2 測試結(jié)果73-74
• 6.7 接收性能測試74-76
• 6.7.1 測試步驟74-75
• 6.7.2 測試結(jié)果75-76
• 6.8 小結(jié)76-77
• 第七章 結(jié)束語77-79
• 7.1 本文總結(jié)及主要貢獻(xiàn)77
• 7.2 下一步工作的建議77-79
• 致謝79-80
• 參考文獻(xiàn)80-82
• 個人簡歷82-83
• 攻讀碩士學(xué)位期間的參加項目83-84
• 學(xué)位論文評審后修改說明表84-85
• 學(xué)位論文答辯后勘誤修訂說明表85-86

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 趙蘇鑒,粟欣,姚彥;寬帶軟件無線電接收機(jī)解決方案[J];無線通信技術(shù);2003年02期

  本文關(guān)鍵詞：寬頻段MIMO系統(tǒng)射頻前端設(shè)計與實現(xiàn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：359318