MIMO通信系统发信机设计

论文摘要

随着无线通信技术的不断发展,人们对无线收发系统提出了更高的要求。MIMO技术是指在无线通信系统的发信机部分和收信机部分都采用多天线结构的无线通信技术。采用MIMO技术可以提高频谱利用率,增大信道容量,因此在无线收发系统中被广泛采用。射频前端是无线通信系统的重要组成部分,其性能的好坏直接影响收发信机的性能。本文研究了基于MIMO技术的无线通信系统发信机设计,本收发信机系统采用四路发射四路接收的工作方式。首先,本文就MIMO技术及射频前端设计的重要性做了简单的介绍。其次,本文简单地介绍了无线收发系统的基本理论,介绍了几种比较常用的发信机结构,对不同结构的性能做了简单的分析,并且介绍了无线发信机的相应性能指标。再次,根据本项目的具体指标要求,提出了对应的设计方案,选择合适的器件。在硬件方面,介绍了发信机部分的主要功能模块,包括动态范围控制、相位一致性调节、射频开关、功分器、混频器、放大器和滤波器,并对选择的器件进行了简单的说明,完成了系统原理图和PCB的绘制。在本文的最后,介绍了调试过程和测试结果,并对测试结果进行了分析,根据调试过程中所遇到的问题,提出了相应的改进措施。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 MIMO技术简介
• 1.2 射频前端设计的重要性
• 1.3 发信机的发展状况
• 1.4 课题简介及内容安排
• 第二章 系统方案设计
• 2.1 发信机主要性能指标介绍
• 2.1.1 射频功率控制
• 2.1.2 杂散辐射
• 2.1.3 本振抑制
• 2.1.4 边带抑制
• 2.2 本系统主要技术指标要求
• 2.3 发信机方案设计思路
• 2.4 HF和VHF频段设计方案
• 2.4.1 确定调制方案
• 2.4.2 射频部分方案
• 2.5 UHF1和UHF2频段设计方案
• 2.5.1 发信机结构选择
• 2.5.2 中频及本振频率的确定
• 2.5.3 增益分配考虑
• 2.5.4 动态范围的考虑
• 2.5.5 系统指标核算
• 2.5.6 具体方案框图
• 2.6 UHF3和UHF4频段设计方案
• 2.7 本振选择方案设计
• 2.8 控制部分方案设计
• 第三章 发信机系统的硬件实现
• 3.1 发信机信道模块的实现
• 3.1.1 功率放大
• 3.1.2 不同频段信道的切换
• 3.1.3 混频
• 3.1.4 发射信号的动态范围控制
• 3.1.5 四路发射信号的相位一致性
• 3.1.6 本振信号的功率分配
• 3.1.7 滤波
• 3.2 发信机的控制模块实现
• 3.3 PCB设计
• 3.3.1 PCB板材的选取
• 3.3.2 微带线设计
• 3.3.3 分腔设计与板子布局
• 第四章 系统调试及测试
• 4.1 系统实物
• 4.2 测试结果及分析
• 4.2.1 HF,VHF-L,VHF-H频段测试
• 4.2.2 UHF1频段测试
• 4.2.3 UHF2频段测试
• 4.2.4 UHF3频段测试
• 4.2.5 UHF4频段测试
• 4.3 系统方案改进
• 4.3.1 系统整体结构的改进
• 4.3.2 UHF3和UHF4频段方案改进
• 第五章 结论
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间的研究成果