论文题目: 基于IEEE 802.11a标准的OFDM信道估计技术研究与实现
论文类型: 硕士论文
论文专业: 信号与信息处理
作者: 蔡长城
导师: 胡爱群
关键词: 无线局域网,正交频分复用,信道估计,均方误差,自动增益控制,分组检测
文献来源: 东南大学
发表年度: 2005
论文摘要: 无线局域网是指以无线信道作为传输媒介的计算机局域网络。由于正交频分复用(OFDM)的高频带利用率和良好的抗干扰能力,OFDM技术已经被广泛应用于各种先进的数字通信系统,基于OFDM技术的无线局域网技术的研究和应用也正日益受到重视。本论文主要探讨无线局域网的若干关键技术,内容涉及基于IEEE 802.11a标准的OFDM系统信道估计算法、信道均衡算法,自动增益控制算法,分组检测算法研究及实现方案。在对OFDM信道估计算法的研究中发现,最小平方信道估计算法具有低的计算复杂度,但是在低信噪比的情况下,容易受到加性噪声的影响,时域信道估计算法,基于最小均方准则的LMMSE算法,FFT算法,奇异值分解(SVD)算法,虽然有很好的性能,但是高的复杂性使得应用受到了限制。针对这种不足,本文提出了最小平方信道估计算法平滑滤波方案及其改进算法。和传统的最小平方的算法不同,两种新算法充分利用无线局域网环境下相邻子信道频域响应具有的相关性,对子载波的信道响应使用加权平滑处理,有效地消弱加性噪声对子信道频域响应的影响。研究和计算机仿真表明,这两种算法在无线局域网的信道,低信噪比的情况下表现出很好的MSE性能,较LS算法有3dB的改善,其误比特率性能也比LS算法有1dB左右的改善。信道估计的结果用于对OFDM子载波信道响应进行补偿,也就是对接收数据的均衡。本文给出了基于802.11a物理层标准的信道估计器和接收数据均衡处理器的低复杂性实现方案。分组检测的准确率直接关系到无线局域网网络吞吐量,本文介绍了延时自相关分组检测算法及实现结构。分析了OFDM无线局域网数据分组前导训练符号的周期性特点,提出了一种适用于IEEE802.11a物理层的自动增益控制环路实现结构,并针对算法的FPGA实现中计算的简化处理进行了讨论。
论文目录:
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 宽带无线技术的发展
1.2 无线局域网技术的发展
1.2.1 无线局域网的特点
1.2.2 IEEE802.11 无线局域网标准
1.3 OFDM 通信技术的发展
1.4 本论文的内容安排
第二章 OFDM 无线通信系统
2.1 室内无线接入信道特性
2.2 OFDM 技术的特点
2.3 OFDM 基本原理
2.3.1 OFDM 信号的表示
2.3.2 采用IFFT/FFT 实现调制解调
2.3.3 循环前缀的引入
2.4 OFDM 系统的一般结构
2.5 OFDM 通信系统关键技术
2.5.1 峰值平均功率比问题
2.5.2 同步问题
2.5.3 信道估计问题
2.5.4 信道编码与交织
第三章 IEEE802.11a 物理层标准介绍
3.1 主流WLAN 标准及其特点
3.2 IEEE802.11a 物理层基本结构
3.3 PLCP 子层
3.3.1 PLCP 帧格式
3.3.2 PLCP 前导信息
3.3.3 SIGNAL 域
3.3.4 数据（DATA）段处理
3.4 发射机处理过程
第四章 OFDM 系统的信道估计与频域均衡技术
4.1 时变多径信道对OFDM 信号的影响
4.2 信道估计的频域方法
4.2.1 最小平方算法
4.2.2 维纳滤波算法
4.2.3 基于FFT 变换的信道估计算法
4.2.4 奇异值分解(SVD)信道估计算法
4.3 信道估计的时域算法
4.4 频域最小平方LS 算法的改进
4.4.1 最小平方LS 算法的加权平滑滤波算法
4.4.2 最小平方LS 算法的加权平滑滤波算法的改进
4.5 信道估计算法仿真结果和性能分析
4.6 OFDM 系统均衡器设计
4.7 OFDM 系统仿真结果及分析
第五章 接收机自动增益控制及分组包检测算法
5.1 自动增益控制算法
5.1.1 自动增益控制(AGC)的基本原理
5.1.2 自动增益控制(AGC)环路稳定条件
5.1.3 适于802.11a 分组传输的AGC 环路
5.2 分组数据包检测算法
第六章 基于IEEE802.11a 物理层标准的的OFDM 基带传输系统实现
6.1 OFDM 基带传输系统结构
6.2 信道估计与均衡的实现
6.3 基于IEEE802.11a 标准的分组检测和自动增益控制实现
6.3.1 分组检测的实现
6.3.2 自动增益控制环路的实现
第七章 结束语
7.1 论文总结
7.2 本论文的后续工作
7.3 无线局域网技术展望
参考文献
致谢
攻读硕士期间的发表的论文和参与的项目
发布时间: 2007-06-11
参考文献
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