基于ieee802.11a鏈路仿真專(zhuān)業(yè)課程設(shè)計(jì)

上傳人：奔*** IP屬地：河北更新時(shí)間：2024-03-01 格式：doc 頁(yè)數(shù)：14 大?。?06.00KB 人氣指數(shù)：12 舉報(bào) 版權(quán)申訴

基于ieee802.11a鏈路仿真專(zhuān)業(yè)課程設(shè)計(jì)_第1頁(yè)

已閱讀1頁(yè)，還剩13頁(yè)未讀，繼續(xù)免費(fèi)閱讀

版權(quán)說(shuō)明：本文檔由用戶提供并上傳，收益歸屬內(nèi)容提供方，若內(nèi)容存在侵權(quán)，請(qǐng)進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)

文檔簡(jiǎn)介

1、　　通信與信息工程學(xué)院 　　專(zhuān)業(yè)課程設(shè)計(jì)B報(bào)告　　專(zhuān)業(yè)班級(jí)： 　　學(xué)生姓名： 　　學(xué)號(hào)(班內(nèi)序號(hào)): 　　201

2、4 年 04 月 11 日　　題目：基于IEEE802.11a鏈路仿真　　設(shè)計(jì)目的：　　熟練掌握通信原理的基本知識(shí)；　　熟練運(yùn)用數(shù)字信號(hào)處理課程的基本知識(shí)；　　熟練掌握無(wú)線編碼與

3、調(diào)制過(guò)程；　　了解OFDM技術(shù)原理；　　熟練運(yùn)用matlab工具；　　設(shè)計(jì)原理：　　802.11a物理層標(biāo)準(zhǔn)及OFDM技術(shù)　　1.PPDU幀結(jié)構(gòu)</

4、p>　　圖1為PPDU的幀格式，包括OFDM PLCP前導(dǎo)碼、OFDM PLCP頭、PSDU、尾比特和填充比特。PLCP報(bào)頭包括：信號(hào)段的速率位（RATE）、長(zhǎng)度位（LENGTH）、保留比特、奇偶檢驗(yàn)比特以及服務(wù)（SERVICE）字段。從調(diào)制角度看，長(zhǎng)度、速率、預(yù)留比特和奇偶比特（加上6個(gè)‘0’尾比特）組成了一個(gè)獨(dú)立的OFDM符號(hào)，記為信號(hào)（SIGNAL）字段，該字段以可靠的BPSK調(diào)制及1/2編碼率發(fā)送。P

5、LCP報(bào)頭的SERVICE字段與PSDU（加上6個(gè)‘0’尾比特和填充比特）一起，標(biāo)記為DATA字段，以RATE字段中指示的數(shù)據(jù)速率進(jìn)行發(fā)送，并且可能組成多個(gè)OFDM符號(hào)。在接收SIGNAL字段內(nèi)的尾比特后可立即解碼出RATE和LENGTH字段，這兩者對(duì)于解碼出該分組中的DATA是必須的。此外，即使接收方不支持接收的分組中的數(shù)據(jù)速率，通過(guò)從分組中的DATA和LENGTH的內(nèi)容中推測(cè)出分組的持續(xù)時(shí)間。

6、;　　圖1 PPDU幀結(jié)構(gòu)　　2.OFDM的符號(hào)結(jié)構(gòu)　　如圖所示，OFDM的前導(dǎo)訓(xùn)練序列包括10個(gè)短訓(xùn)練序列、2個(gè)長(zhǎng)訓(xùn)練序列。前導(dǎo)訓(xùn)練序列用來(lái)做系統(tǒng)的同步、信道估計(jì)、頻偏估計(jì)、自適應(yīng)控制（AGC）等。前導(dǎo)訓(xùn)練序列后面是Signal段，再后面是Data區(qū)。　　圖2 OFDM的符號(hào)結(jié)構(gòu)<

7、p>　　其中t1-t10表示短訓(xùn)練符號(hào)，T1和T2表示長(zhǎng)訓(xùn)練符號(hào)，總的訓(xùn)練時(shí)間為16us。圖中的虛線表示邊界代表傅里葉逆變換的周期性引起的循環(huán)。　　3.OFDM技術(shù)簡(jiǎn)介　　OFDM（Orthogonal Frequency Division Multiplexing，正交頻分復(fù)用）是一種特殊的多載波調(diào)制技術(shù)，它利用載波間的正交性進(jìn)一步提高頻譜利用率

8、，而且可以抗窄帶干擾和抗多徑衰落。OFDM通過(guò)多個(gè)正交的子載波將串行數(shù)據(jù)并行傳輸，可以增大碼元的寬度，減少單個(gè)碼元占用的頻帶，抵抗多徑引起的頻率選擇性衰落，可以有效克服碼間串?dāng)_，降低系統(tǒng)對(duì)均衡技術(shù)的要求，非常適合移動(dòng)場(chǎng)合中的高速傳輸。　　圖3 OFDM系統(tǒng)原理圖　　設(shè)計(jì)內(nèi)容：

9、　　802.11a鏈路設(shè)計(jì)總流程：　　1、802.11a前導(dǎo)生成原理　　產(chǎn)生PLCP前導(dǎo)碼字段，本字段由10個(gè)重復(fù)的‘段訓(xùn)練序列’（用于自動(dòng)增益集中控制、分集選擇、定時(shí)捕獲和接收機(jī)粗略頻率捕獲）和兩個(gè)重復(fù)的‘長(zhǎng)訓(xùn)練序列’（用于信道估計(jì)和接收機(jī)精確頻率捕獲）組成，前面為保護(hù)間隔（GI）。　　OFDM短訓(xùn)練序列由調(diào)制

10、過(guò)的12個(gè)子載波組成。調(diào)制因子s=sqrt(13/6)*[0,0,1+j,0,0,0,-1-j,0,0,0,i+j,0,0,0,-1-j,0,0,0,-1-j,0,0,0,1+j,0,0,0,0,0,0,-1-j,0,0,0,-1-j,0,0,0,1+j,0,0,0,1+j,0,0,01+j,0,0,0,1+j,0,0,0];將52個(gè)子載波中的12個(gè)子載波的能量歸一化，并進(jìn)行IFFT傅里葉逆變換，最后進(jìn)行0.8微秒的矩形時(shí)間加窗。OFD

11、M長(zhǎng)訓(xùn)練序列由調(diào)制過(guò)的53個(gè)子載波組成。調(diào)制因子L=[1,1,-1,-1,1,1,-1,1,-1,1,1,1,1,1,1,-1,-1,1,1,-1,1,-1,1,1,1,1,1,-1,-1,1,1,-1,1,-1,1,-1,-1,-1,-1,-1,1,1,-1,-1,1,-1,1,-1,1,1,1,1];同樣進(jìn)行IFFT傅里葉逆變換，最后進(jìn)行0.8微秒、幅度為1的矩形時(shí)間加窗。

12、　　2、擾碼及解擾碼　　幀同步加擾器使用以下的生成多項(xiàng)式：S(X)=X7+X4+1。為了進(jìn)行正確有效的解擾，加擾發(fā)送數(shù)據(jù)和解擾接收數(shù)據(jù)使用同一個(gè)擾碼器。發(fā)送時(shí)，加擾器初始狀態(tài)設(shè)置為偽隨機(jī)非0態(tài)。在加擾前，SERVI CE字段的7個(gè)低有效比特置0，這樣在接收端解擾時(shí)就可以以7個(gè)0被擾后的結(jié)果作為收端擾碼器的初始狀態(tài)，從而進(jìn)行有效正確的解擾。 <p

13、>　　將移位寄存器4和7中的數(shù)據(jù)進(jìn)行異或，再進(jìn)行左移數(shù)據(jù)后送給移位寄存器，一般我們默認(rèn)產(chǎn)生的比特序列大于127，所以對(duì)大于127的比特序列和127進(jìn)行取整且循環(huán)取整的次數(shù)，這時(shí)得到比特序列再和輸入的序列進(jìn)行異或。　　卷積編碼和解卷積　　卷積編碼器使用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的生成多項(xiàng)式，g0=133(8)，g1=171(8)，

14、R=1/2，即都用8進(jìn)制表示。標(biāo)記為“A”的比特在從編碼器輸出時(shí)位于比特“B”之前。　　隨機(jī)產(chǎn)生一組1行n列的二進(jìn)制數(shù)，利用卷積編碼器進(jìn)行卷積編碼。　　交織及解交織　　交織器中進(jìn)行兩次置換：第一次置換將相鄰的編碼比特映射到不相鄰的子載波上，第二次置換確保相鄰編碼比特被交替映射

15、到星座的高有效位和低有效位比特，因而避免了可靠性比特的長(zhǎng)期存在。實(shí)現(xiàn)逆過(guò)程的交織器也由兩步置換完成。當(dāng)交織的程度越深，突發(fā)性錯(cuò)誤越強(qiáng)，信道譯碼器的性能將由此得到提升。　　5、星座映射及逆映射　　BPSK利用數(shù)字信號(hào)來(lái)控制載波的相位，具有較好的抗噪性能和較高的頻譜利用率。BPSK解調(diào)時(shí)，必須有與此同頻同相的同步載波。<p&g

16、t;　　設(shè)計(jì)流程：　　前導(dǎo)生成流程　　擾碼生成流程　　卷積編碼生成流程　　N

17、 N　　Y Y　　交織生成流程　　星座映射生成流程　　設(shè)計(jì)總結(jié):</

18、p>　　Matlab學(xué)習(xí)心得：首先是對(duì)matlab有了一個(gè)全新的認(rèn)識(shí)，其次是對(duì)matlab的更多操作和命令的使用有了更高的掌握。徹底掌握了相關(guān)的命令操作和處理方法以及命令窗口和.m文件的不同效果的運(yùn)用。對(duì)同一模塊的相關(guān)功能和技術(shù)指標(biāo)分析和性能分析非常重要，真正的分析和了解原理是非常重要的。Matlab真的是個(gè)非常強(qiáng)大和有用的工具，真正把它學(xué)懂學(xué)透的話還是需要下非常大的功夫和努力的。&l

19、t;p>　　前導(dǎo)設(shè)計(jì)心得：前導(dǎo)碼的設(shè)計(jì)都具有低峰值到平均功率比，這樣就能最小化剪輯信號(hào)或信號(hào)分辨率的問(wèn)題。在程序設(shè)計(jì)的時(shí)候，對(duì)長(zhǎng)短序列的加窗理解的不夠到位，使得實(shí)驗(yàn)一開(kāi)始就落下了進(jìn)度。　　擾碼：其實(shí)擾碼的作用主要就是對(duì)隨機(jī)產(chǎn)生的錯(cuò)誤進(jìn)行糾正，剛開(kāi)始編寫(xiě)程序的時(shí)候我們考慮了小于127的比特序列，其實(shí)在實(shí)際中我們用到的都是大于127的比特序列。　　卷積

20、碼：卷積碼的糾錯(cuò)能力隨著N的增大而增大，在編碼器復(fù)雜程度相同的情況下卷積碼的性能優(yōu)于分組碼，卷積編碼當(dāng)前的輸出不僅與當(dāng)前的輸入有關(guān)，而且與它之前的（V-1）個(gè)輸入有關(guān)。在程序的設(shè)計(jì)過(guò)程中，我較好的利用了matlab中的卷積函數(shù)，算是在幾個(gè)程序設(shè)計(jì)中效率較高。　　交織：交織是對(duì)突發(fā)性的錯(cuò)誤進(jìn)行糾正，交織的程序重點(diǎn)就是對(duì)兩次比特位位置的置換的正確理解和應(yīng)用。

21、　　BPSK調(diào)制：通過(guò)本次練習(xí)，我進(jìn)一步了解了BPSK調(diào)制的過(guò)程，理解了無(wú)碼間串?dāng)_的意義。是把模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)值的方法之一，表現(xiàn)信息鍵控相移方式的一種。　　我坦誠(chéng)的說(shuō)自己掌握的還是十分有限，但是老師給我們講解的相關(guān)原理方法是十分有效果的，對(duì)自己以后的要求需要更高，現(xiàn)在真正掌握的知識(shí)皮毛，想取得更大的成績(jī)就得不斷地去努力學(xué)習(xí)。　　參考文

22、獻(xiàn):　　附件：（主要程序）　　總程序　　function [signal,data,code,data_in]=communication()　　%SIGNA

23、L序列　　signal=randint(1,24,2),%隨機(jī)產(chǎn)生24個(gè)二進(jìn)制數(shù)　　code=convolutional(signal);%卷積編碼　　RE=interweave(code);%交織　　mod_out=BPSK_t(RE);%BPSK調(diào)

24、制　　mod_ofdm_syms = Add_Pilot(mod_out);%插入導(dǎo)頻　　time_syms= IFFT64(mod_ofdm_syms);%傅里葉變換　　time_signal = Add_CP(time_syms); %增加CP　　%

25、DATA序列　　data=randint(1,24,2),　　data_out=scramble(data);%加擾　　data_out=data_out*1;　　code=convolutional(data_out);<

26、;p>　　RE=interweave(code);　　mod_out=BPSK_t(RE);　　mod_ofdm_syms = Add_Pilot(mod_out);　　time_syms= IFFT64(mod_ofdm_syms);　　time_data = A

27、dd_CP(time_syms); 　　preamble=qd();%生成前導(dǎo)　　ppdu=[preamble time_signal time_data];%PPDU幀　　[freq_tr_syms, freq_data_syms, freq_pilot_syms] = FFT64(ppdu); e=freq_

28、data_syms;　　signal=e(1:48);　　data=e(49:96);　　%SIGNAL　　mod_in=BPSK_jt(signal);　　record_in=deinter

29、leaver(mod_in);　　code=deconvolution(record_in),　　%DATA　　mod_in=BPSK_jt(data);%BPSK解調(diào)　　record_in=deinterleaver(mod_in)

30、;%解交織　　code=deconvolution(record_in);%解卷積　　data_in=descramble(code),%解擾　　前導(dǎo)　　function preamble=qd()<p&

31、gt;　　b=[1,1,-1,-1,1,1,-1,1,-1,1,1,1,1,1,1,-1,-1,1,1,-1,1,-1,1,1,1,1,1,-1,-1,1,1,-1,1,-1,1,-1,-1,-1,-1,-1,1,1,-1,-1,1,-1,1,-1,1,1,1,1];　　s=sqrt(13/6)*[0,0,1+j,0,0,0,-1-j,0,0,0,i+j,0,0,0,-1-j,0,0,0,-1-

32、j,0,0,0,1+j,0,0,0,0,0,0,-1-j,0,0,0,-1-j,0,0,0,1+j,0,0,0,1+j,0,0,01+j,0,0,0,1+j,0,0,0];　　time_syms=IFFT64(s);　　g=1;　　for w=1:16

33、　　x(g)=time_syms(w);　　g=g+1;　　end　　short=[x,x,x,x,x,x,x,x,x,x];　　%short(1)=short(1)*0.5;&

34、lt;/p>　　short(160)=short(160)*0.5;　　time_syms=IFFT64(b);　　g=1;　　for w=33:64　　y(g)=time_syms(w);</p&g

35、t;　　g=g+1;　　end　　long=[y,time_syms,time_syms];　　%long(1)=long(1)*0.5;　　long(160)=long(1

36、60)*0.5;　　%short(160)=short(160)+long(1);　　%long(1)=[];　　preamble=[short,long];　　擾碼　　function da

37、ta_out=scramble(data_in)　　D_init=[1,1,1,1,1,1,1];　　for k=1:127　　EX=xor(D_init(4),D_init(7));　　D_init=circshift(D_init,[1,1]);

38、　　D_init(1)=EX;　　data(k)=EX;　　end　　len=length(data_in);　　n=mod(len,127);　　if

39、n==0　　data=repmat(data,1,floor(len/127));　　data_out=xor(data_in,data);　　else　　for m=1:n&

40、lt;/p>　　d(m)=data(m);　　end　　data=repmat(data,1,floor(len/127));　　r=[data,d];　　data_out=xor(data_in,r);&

41、lt;/p>　　end　　解擾　　function data_in=descramble(data_out)　　D_init=[1,1,1,1,1,1,1];　　for

42、 k=1:127　　EX=xor(D_init(4),D_init(7));　　D_init=circshift(D_init,[1,1]);　　D_init(1)=EX;　　data(k)=EX;　　end&l

43、t;/b>　　len=length(data_out);　　n=mod(len,127);　　if n==0　　data=repmat(data,1,floor(len/127));

44、data_in=xor(data_out,data);　　else　　for m=1:n　　d(m)=data(m);　　end<

45、;p>　　data=repmat(data,1,floor(len/127));　　r=[data,d];　　data_in=xor(data_out,r);　　end　　卷積</p&

46、gt;　　function code=convolutional(msg)　　t=poly2trellis(7,[133 171]); %定義trellis（產(chǎn)生碼字的卷積編碼器）　　code = convenc(msg,t); %卷積編碼　　解卷積&l

47、t;/p>　　function msg=deconvolution(code)　　t=poly2trellis(7,[133 171]); %定義trellis（產(chǎn)生碼字的卷積編碼器）　　msg = vitdec(code,t,1,'trunc','hard');<

48、p>　　交織　　function RE=interweave(record_in)　　NB=1;NC=48;s=max(NB/2,1);　　for k=0:NC-1　　zz(k+1)=(NC/16)*mod(k,16)+floo

49、r(k/16);　　T_zz(k+1)=s*floor(zz(k+1)/s)+mod(zz(k+1)+NC-floor(16*zz(k+1)/NC),s);　　end　　for n=1:48　　RE(T_zz(n)+1)=record

50、_in(n);　　End　　解交織　　function record_in=deinterleaver(RE)　　NB=1;NC=48;s=max(NB/2,1);<

51、p>　　for k=0:NC-1　　zz(k+1)=s*floor(k/s)+mod(k+floor(16*k/NC),s);　　t_zz(k+1)=16*zz(k+1)-(NC-1)*floor(16*zz(k+1)/NC);　　end<

52、p>　　for n=1:48　　record_in(t_zz(n)+1)=RE(n);　　end　　BPSK調(diào)制　　function mod_out=BPSK_t(mod_in)</p

53、>　　for i=1:length(mod_in)　　if mod_in(i)==0　　mod_out(i)=-1;　　else　　mod_out(i)=1;<

54、;b>　　end　　end　　BPSK解調(diào)　　function mod_in=BPSK_jt(mod_out)　　for i=1:length(mod_out)</

55、p>　　if mod_out(i)<0　　mod_in(i)=0;　　else　　mod_in(i)=1;　　end&l

眾賞文庫(kù)> 全部分類(lèi)> 畢業(yè)設(shè)計(jì)

溫馨提示

1. 本站所有資源如無(wú)特殊說(shuō)明，都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請(qǐng)下載最新的WinRAR軟件解壓。
2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等，如果需要附件，請(qǐng)聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙，網(wǎng)頁(yè)內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽，若沒(méi)有圖紙預(yù)覽就沒(méi)有圖紙。
4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
5. 眾賞文庫(kù)僅提供信息存儲(chǔ)空間，僅對(duì)用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理，對(duì)用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯，并不能對(duì)任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容，請(qǐng)與我們聯(lián)系，我們立即糾正。
7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對(duì)自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

基于ieee802.11a鏈路仿真專(zhuān)業(yè)課程設(shè)計(jì)

文檔簡(jiǎn)介

溫馨提示

最新文檔

評(píng)論

基于ieee802.11a鏈路仿真專(zhuān)業(yè)課程設(shè)計(jì)

文檔簡(jiǎn)介

溫馨提示

最新文檔

評(píng)論

免費(fèi)下載