基于NIUSRP-RIO的MIMO-OFDM系統(tǒng)物理層關(guān)鍵技術(shù)研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、近年來(lái)，軟件無(wú)線電技術(shù)由于其強(qiáng)大的功能和靈活性，并能夠通過(guò)軟件編程方式實(shí)現(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)的快速升級(jí)，因而成為未來(lái)無(wú)線通信的研究熱點(diǎn)之一。目前，市場(chǎng)上供研究開(kāi)發(fā)使用的軟件無(wú)線電平臺(tái)有多種，其中NI公司開(kāi)發(fā)的USRP-RIO軟件無(wú)線電平臺(tái)因具有較好的開(kāi)放性和強(qiáng)大的交互性，在無(wú)線通信領(lǐng)域得到了廣泛使用。為了在USRP-RIO平臺(tái)上搭建出可靠的無(wú)線通信系統(tǒng)，并在此系統(tǒng)上進(jìn)行大規(guī)模MIMO系統(tǒng)通信算法的驗(yàn)證，本論文利用NI公司的USRP-RIO軟件無(wú)線

2、電平臺(tái)與LabVIEW軟件快速構(gòu)建出SISO-OFDM及2×2 MIMO-OFDM系統(tǒng)，并對(duì)構(gòu)建出的通信系統(tǒng)進(jìn)行了測(cè)試與分析。論文所做的主要工作如下：
　　1.本文基于NI的USRP-RIO軟件無(wú)線電平臺(tái)，完成了SISO-OFDM系統(tǒng)物理層發(fā)射機(jī)、接收機(jī)的設(shè)計(jì)，對(duì)其中涉及到的IFFT調(diào)制/FFT解調(diào)、同步、頻偏校正、頻域LS信道估計(jì)和ZF信號(hào)檢測(cè)等模塊進(jìn)行了具體的算法分析以及軟件實(shí)現(xiàn)，并給出了具體的程序框圖。之后在仿真信道下，對(duì)該

3、系統(tǒng)的發(fā)射機(jī)和接收機(jī)進(jìn)行了初步測(cè)試。最后對(duì)基于USRP-RIO搭建的SISO-OFDM系統(tǒng)的可行性與可靠性進(jìn)行了測(cè)試分析，由接收機(jī)VI的前面板可知，均衡后的接收端星座圖清晰可見(jiàn)，誤碼率接近10-6數(shù)量級(jí)，這說(shuō)明了基于USRP-RIO平臺(tái)搭建的SISO-OFDM系統(tǒng)具有較強(qiáng)的可行性與接收數(shù)據(jù)的可靠性。
　　2.本文以SISO-OFDM系統(tǒng)為基礎(chǔ)完成了2×2 MIMO-OFDM系統(tǒng)物理層發(fā)射機(jī)、接收機(jī)的設(shè)計(jì)。與SISO-OFDM系統(tǒng)相

4、比，該系統(tǒng)的發(fā)射機(jī)增加了水平空時(shí)分層編碼模塊，導(dǎo)頻結(jié)構(gòu)也發(fā)生了變化；接收機(jī)的信號(hào)檢測(cè)模塊增加了ZF-SIC檢測(cè)算法、ZF-OSIC檢測(cè)算法兩種非線性檢測(cè)算法。之后在LabVIEW編程環(huán)境下對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行了軟件實(shí)現(xiàn)，并給出了該系統(tǒng)的程序框圖。最后分別基于仿真信道、基于USRP-RIO真實(shí)信道，測(cè)試分析2×2 MIMO-OFDM系統(tǒng)的可行性與可靠性。
　　3.在已搭建好的2×2 MIMO-OFDM系統(tǒng)上分析并驗(yàn)證真實(shí)信道情況下，ZF算法