本文關鍵詞：基于Zedboard的IEEE802.11物理層通信實現(xiàn)

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【摘要】：無線技術的迅速發(fā)展解除了無線局域網許多在推廣使用中存在的屏障,使得無線局域網不僅在家用設備和手持設備中得到了很好的應用,在汽車通信、數字媒體等工業(yè)領域中也逐漸凸顯出優(yōu)勢,無纜地震儀無線通信系統(tǒng)等自組織網絡也成為其新的應用方向。在已有的眾多無線協(xié)議中,IEEE802.11系列無線協(xié)議發(fā)展迅速,不斷利用新的技術提高抗干擾能力、提升數據速率和提高頻帶利用率。無線協(xié)議物理層的關鍵技術引領了通信技術的發(fā)展,對基礎技術的研究具有重要的意義。 無纜地震儀無線通信系統(tǒng)在數據采集、組網和信息回收過程中具有低功耗、高靈敏度、高靈活性和穩(wěn)定性的要求,為設計滿足這些要求的通信機制和硬件系統(tǒng),本文依據IEEE802.11通信協(xié)議借助Zedboard硬件平臺做了一些嘗試和驗證,得到的實踐結果如以下幾個方面所示： 1.研究了IEEE802.11無線協(xié)議物理層在發(fā)送通路和接收通路中應用的關鍵技術,對比分析了其中一些關鍵技術不同實現(xiàn)方式的性能優(yōu)劣,分別對其進行了硬件實現(xiàn)和功能仿真,得到了正確的仿真結果。 2.依據IEEE802.11系列規(guī)范,設計MAC層、PLCP子層與PMD子層的層管理體系,并在可編程邏輯器件FPGA上完成驗證。 3.設計了基于Zedboard開發(fā)評估板和AD-FMCOMMS4可配置無線收發(fā)平臺的基礎系統(tǒng)。在無纜地震儀無線通信系統(tǒng)中依據802.11物理層收發(fā)中的規(guī)范,對控制器平臺進行配置,使用EDK工具完成系統(tǒng)驗證,對無線收發(fā)平臺采用靈活的配置方式。實現(xiàn)了IEEE802.11完整的物理層功能仿真和端到端短距離通信,對于實現(xiàn)結果給出了定量分析。
【關鍵詞】：IEEE802.11 物理層 FPGA Zedboard 軟件定義無線電
【學位授予單位】：北京郵電大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TN925.93;TN92
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 緒論10-15
• 1.1 課題背景簡介10-12
• 1.1.1 無線局域網發(fā)展現(xiàn)狀10-11
• 1.1.2 IEEE802.11系列無線協(xié)議11-12
• 1.1.3 無線局域網應用12
• 1.2 論文研究意義12-14
• 1.3 主要研究內容及章節(jié)安排14-15
• 第二章 IEEE802.11物理層規(guī)范及實現(xiàn)平臺簡介15-29
• 2.1 802.11標準物理層簡述15-16
• 2.2 802.11b物理層簡述16-21
• 2.2.1 物理層結構分析17-18
• 2.2.2 直接序列擴頻18-21
• 2.2.2.1 DSSS PLCP子層19-20
• 2.2.2.2 DSSS PLME管理實體20
• 2.2.2.3 DSSS PMD子層20-21
• 2.2.3 CCA原理21
• 2.3 802.11b物理層狀態(tài)機21-22
• 2.4 硬件平臺簡介22-28
• 2.4.1 zedboard評估板22-23
• 2.4.2 Zynq-7000系列23-25
• 2.4.2.1 處理系統(tǒng)24
• 2.4.2.2 可編程邏輯24-25
• 2.4.2.3 AXI總線25
• 2.4.3 射頻收發(fā)模塊25-26
• 2.4.4 開發(fā)環(huán)境簡介26-28
• 2.4.4.1 ISE Navigator27
• 2.4.4.2 ModelSim仿真軟件27
• 2.4.4.3 ChipScope在線邏輯分析儀27
• 2.4.4.4 嵌入式開發(fā)工具EDK27-28
• 2.5 本章小結28-29
• 第三章 物理層發(fā)送模塊關鍵技術研究及仿真29-38
• 3.1 802.11b發(fā)送規(guī)程29-30
• 3.2 發(fā)送機結構30-31
• 3.3 發(fā)送機關鍵技術31-37
• 3.3.1 擾碼器和解擾器31-32
• 3.3.2 DBPSK與DQPSK調制32-34
• 3.3.2.1 DBPSK調制32-33
• 3.3.2.2 DQPSK調制33-34
• 3.3.3 擴頻原理及實現(xiàn)34-35
• 3.3.4 成型濾波器原理及實現(xiàn)35-37
• 3.4 本章小結37-38
• 第四章 物理層接收模塊關鍵技術研究及仿真38-45
• 4.1 接收規(guī)程38-39
• 4.2 接收機結構39-40
• 4.3 接收機關鍵技術40-44
• 4.3.1 PN碼同步40-41
• 4.3.2 解擴41-42
• 4.3.3 解調42-44
• 4.3.4 匹配濾波器44
• 4.4 本章小結44-45
• 第五章 硬件實現(xiàn)及結果分析45-61
• 5.1 物理層定制化IP45-49
• 5.1.1 創(chuàng)建硬件平臺46
• 5.1.2 定制IP核46-49
• 5.2 AD-FMCOMMS449-57
• 5.2.1 AD9364簡介50-52
• 5.2.2 AD-FMCOMMS4的配置52-57
• 5.3 端到端通信實現(xiàn)及結果分析57-59
• 5.3.1 上層軟件實現(xiàn)57
• 5.3.2 本地數據收發(fā)結果分析57-58
• 5.3.3 802.11物理層數據收發(fā)驗證58-59
• 5.4 本章小結59-61
• 第六章 總結與展望61-63
• 參考文獻63-65
• 致謝65

【參考文獻】

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本文編號：615587