ieee802.11abgn射頻一致性測試的同步與信道估計研究

1、RESEARCHONSYNCHRONIZATIONANDCHANNELESTIMATIONOFIEEE80211A／B／G／NRFCONFO剛ANCETESTAThesisSubmittedtoSoutheastUniversityFortheAcademicDegreeofMasterofEngineeringBYJIANGChunxiaSupervisedbyProfPEIWenjiangSchoolofInformationSci

2、enceandEngineeringSoutheastUniversityMarch2015摘要摘要隨著無線局域網(wǎng)的不斷發(fā)展，基于IEEE80211標準的產(chǎn)品和設(shè)備越來越受到人們的關(guān)注。射頻一致性是為了驗證產(chǎn)品實現(xiàn)與相應(yīng)的協(xié)議標準的一致性，對量產(chǎn)8021l標準的產(chǎn)品有著重要的意義。本文主要研究了支持80211a／b／g／n標準測試的WiFi綜測儀的同步算法和信道估計算法，主要的研究內(nèi)容和工作如下：首先，詳細詳細介紹了WdZi綜測儀中80

3、21lb標準的物理層技術(shù)，包括DSSS基本原理、收發(fā)機模型、物理層幀結(jié)構(gòu)、調(diào)制方式和解擾碼技術(shù)。同時介紹了WlFi綜測儀中IEEE80211n標準的物理層技術(shù)，包括OFDM的基本原理、物理層傳輸結(jié)構(gòu)、物理層幀結(jié)構(gòu)、和物理層重要參數(shù)。其次，研究基于IEEE8021lb標準接收端的同步和信道估計算法。介紹了基于Barker碼自相關(guān)和基于本地訓(xùn)練序列的同步算法，針對算法中計算量過大的缺點和所接收數(shù)據(jù)的特點，提出了利用信號能量實現(xiàn)粗同步和利用幀

4、定界符實現(xiàn)細同步。頻率估計分為兩步，基于無輔助數(shù)據(jù)的粗頻偏估計和基于輔助數(shù)據(jù)的細頻偏估計。利用Barker碼良好的自相關(guān)性實現(xiàn)信道估計。頻偏值與誤差向量幅度的測試結(jié)果接近AeroflexPXl3000系列解決方案的測試結(jié)果。然后，研究基于IEEE8021】n標準接收端的同步算法和信道估計算法。分析了定時同步偏差和頻率同步偏差對測試指標的影響。介紹了基于能量分組檢測同步算法、基于訓(xùn)練序列延時相關(guān)算法和基于本地訓(xùn)練序列互相關(guān)算法。針對算法中

5、定時不準確和算法中平臺問題，本文提出了利用長訓(xùn)練序列與本地訓(xùn)練序列相共軛并進行能量累加的方法。仿真結(jié)果中有明顯的單個峰值，且峰值位置即為長訓(xùn)練序列的起始位置。詳細推導(dǎo)了頻率同步的時域方法和頻域方法。針對頻率估計不準確的問題，通過大量實驗發(fā)現(xiàn)，當細頻偏估計的起始位置取長訓(xùn)練序列的循環(huán)前綴的中點時，測量結(jié)果與PXl3000的測試結(jié)果基本一致。介紹了基于訓(xùn)練序列信道估計和基于導(dǎo)頻信道估計。根據(jù)綜測儀高信噪比的信道特點，在LS算法的基礎(chǔ)上，提出

6、了對沖激響應(yīng)函數(shù)進行擬合的方法，測試結(jié)果接近PXl3000的測試結(jié)果。最后，簡要地介紹了本文所用的測試系統(tǒng)和待測件。完成了8021Ib／n接收機仿真平臺的搭建，并按照測試流程介紹了接收機各個模塊的實現(xiàn)方法。將本文所提出的同步算法和信道估計算法應(yīng)用于接收機的實現(xiàn)中，并利用待測件和測試儀發(fā)射的8021lb／n數(shù)據(jù)作為輸入，對搭建的仿真平臺進行驗證，對比了大量實驗數(shù)據(jù)的頻率偏差和誤差向量幅度的均值和方差，實驗結(jié)果表明本文所提出的同步算法和信道