面向ieee802.11n射頻一致性測(cè)試的同步技術(shù)研究與應(yīng)用

1、R E S E A R C H A N D A P P L I C A T I O NO F S Y N C H R O N I Z A T I O N O N I E E E8 0 2 ．1 1 NP R O T O C O LR F C O N F O R M A N C E T E S TA T h e s i sS u b m i t t e d t oS o u t h e a s t U n i v e r s i t yF

2、 o r t h e A c a d e m i cD e g r e e o f M a s t e r o f E n g i n e e r i n gB yL I U Y u f e iS u p e r v i s e d b yP r o f ．P E IW e n j i a n gS e n i o rE n g i n e e r N I E J i n g n a nS c h o o lo f I n f o r

3、m a t i o nS c i e n c e a n d E n g i n e e r i n gS o u t h e a s t U n i v e r s i t yM a r c h 2 0 1 6摘要摘要I E E E 8 0 2 ．1 1 n 是當(dāng)前應(yīng)用較為廣泛的無(wú)線局域網(wǎng)協(xié)議之一，它的物理層采用O F D M 調(diào)制，因而對(duì)同步誤差非常敏感。本文圍繞I E E E 8 0 2 ．1 l n 系統(tǒng)的同步技術(shù)展開(kāi)研究，主要

4、工作如下：首先，本文具體介紹了I E E E8 0 2 ．1 l n 協(xié)議的物理層技術(shù)，其中包括O F D M 系統(tǒng)的基本原理和優(yōu)缺點(diǎn)、物理層的幀結(jié)構(gòu)組成、物理層相關(guān)參數(shù)以及無(wú)線局域網(wǎng)仿真模型搭建。此外，文章還介紹了同步技術(shù)的研究現(xiàn)狀以及一些經(jīng)典的算法。其次，本文分別研究了定時(shí)同步偏差、載波頻率同步偏差、采樣時(shí)鐘同步偏差給W L A N 系統(tǒng)性能帶來(lái)的影響。本文將定時(shí)同步分為幀定時(shí)同步和符號(hào)定時(shí)同步。我們介紹了幾種幀定時(shí)同步算法，包括能

5、量檢測(cè)算法、雙滑動(dòng)窗口算法和延時(shí)相關(guān)算法，而對(duì)符號(hào)定時(shí)同步算法，文章主要敘述了基于循環(huán)前綴最大似然算法、基于訓(xùn)練序列互相關(guān)算法和它的改進(jìn)算法。載波頻率同步著重介紹了以下三大類(lèi)算法：基于訓(xùn)練序列估計(jì)算法、基于循環(huán)前綴估計(jì)算法和基于導(dǎo)頻估計(jì)算法。在采樣時(shí)鐘同步部分，文章分別介紹了基于導(dǎo)頻估計(jì)算法和基于訓(xùn)練序列估計(jì)算法。然后，基于已有的算法的不足，本文提出了改進(jìn)的新算法。針對(duì)幀同步算法，在多徑干擾或者信噪比較低的情況下，本文提出一種改進(jìn)的自適

6、應(yīng)閥值設(shè)定算法。針對(duì)符號(hào)同步，本文提出了兩種改進(jìn)算法，一種是最大累積和算法，將對(duì)應(yīng)的峰值結(jié)合的第一個(gè)峰值的位置判別為幀起始位置；在另一種改進(jìn)算法中，我們只保留一個(gè)判決峰值，克服了經(jīng)典符號(hào)同步算法會(huì)產(chǎn)生多峰值的缺陷。針對(duì)載波頻率同步，我們提出了一種基于短訓(xùn)練序列的變系數(shù)迭代最優(yōu)算法，該算法將低速短訓(xùn)練序列和高速短訓(xùn)練序列聯(lián)合起來(lái)進(jìn)行載波頻率估計(jì)，使得頻偏估計(jì)的精度更高。針對(duì)基于訓(xùn)練序列采樣時(shí)鐘同步算法計(jì)算復(fù)雜度較高的不足，我們利用接收信號(hào)

7、的泰勒展開(kāi)，在保證估計(jì)精度的情況下，提出了一種減小計(jì)算復(fù)雜度的新算法。最后，本文對(duì)射頻一致性測(cè)試系統(tǒng)做了系統(tǒng)的介紹，并依此搭建了I E E E8 0 2 ．1 1 n 的接收機(jī)仿真平臺(tái)，按照測(cè)試的流程介紹了各個(gè)模塊的實(shí)現(xiàn)方案。我們將本文提出的改進(jìn)同步算法運(yùn)用到實(shí)際的接收機(jī)，同時(shí)利用射頻測(cè)試儀器和待側(cè)件發(fā)出的I E E E 8 0 2 ．1 l n 的數(shù)據(jù)作為輸入，對(duì)接收機(jī)的性能進(jìn)行驗(yàn)證。通過(guò)實(shí)際的測(cè)試結(jié)果對(duì)比可以證明本文提出的改進(jìn)同步方