基于IEEE802.11a的OFDM基带信号的VC++实现

论文摘要

无线局域网常常被看成是有线网络和用户端计算机之间的“最后一公里”链路,从IEEE在1997年批准第一个无线局域网标准IEEE 802.11规范开始,对于这方面的研究正在迅速发展。而IEEE802.11a物理层协议规范中采用的OFDM传输技术,由于其良好的对抗多径信道衰落的特性,受到越来越多的重视,已经成为当今宽带无线通信领域发展的热点。本文即是在此背景下,根据IEEE 802.11a协议规范,对OFDM的基带信号传输系统进行了研究和仿真实现。针对Matlab等通用软件在OFDM等通信系统仿真中存在的仿真速度慢,程序可移植性差等问题,本文以IEEE802.11a协议为参考,对OFDM基带处理算法进行了较为深入的研究,按照面向对象的程序设计思想完成系统的程序设计,设计编写各个模块的程序代码,包括随机数产生,卷积编码,卷积码的删余,维特比译码,交织,解交织,子载波映射,IFFT/FFT,插入导频,加入PLCP前导序列,加入高斯白噪声等,最后为系统设计了人机对话框。完成了基于Visual C++6.0平台的OFDM基带系统仿真软件。系统完成后按照蒙特卡洛仿真的方法,验证系统的可靠性,包括系统在没有信道编码时的验证和加入信道编码后的验证,以及卷积打孔对误码率的影响。最后对系统程序进行了优化处理,并改进了FFT的实现方法和维特比译码算法提高了程序运行效率。本文所建仿真平台采用C++语言编写程序,程序执行效率相比于解释性语言的Matlab等有较大优势,且程序通用性良好。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.2 OFDM技术的应用
• 1.3 IEEE802.11协议概述
• 1.4 OFDM的实现方式
• 1.5 本文的主要工作
• 第2章 OFDM原理和IEEE802.11a物理层协议
• 2.1 OFDM的基本原理
• 2.1.1 OFDM系统的基本模型
• 2.1.2 单载波与多载波
• 2.1.3 保护间隔和循环前缀
• 2.2 IEEE802.11a物理层协议
• 2.2.1 PLCP子层概述
• 2.2.2 PLCP前导序列
• 2.2.3 SIGNAL字段
• 2.2.4 卷积编码
• 2.2.5 数据交织
• 2.2.6 星座映射
• 2.2.7 子载波映射和插入导频
• 2.3 本章小结
• 第3章 OFDM基带信号的VC++实现
• 3.1 系统总体设计
• 3.1.1 系统总体结构
• 3.1.2 仿真系统总体程序结构
• 3.2 随机数生成
• 3.2.1 同余算法
• 3.2.2 Wichman-Hill算法
• 3.2.3 Box-Muller算法
• 3.3 卷积和维特比译码
• 3.3.1 卷积编码
• 3.3.2 维特比译码
• 3.4 星座映射
• 3.5 加噪
• 3.6 MFC APPWIZARD向导编写应用程序对话框
• 3.7 本章小结
• 第4章 系统仿真验证及测试
• 4.1 系统仿真模型
• 4.2 系统仿真验证
• 4.2.1 系统在不加卷积码下的仿真验证
• 4.2.2 系统在加入卷积码后的仿真验证
• 4.2.3 卷积码打孔后对误码率的影响
• 4.3 系统性能测试
• 4.4 本章小结
• 第5章 系统优化
• 5.1 FFT算法实现的优化设计
• 5.2 维特比译码算法优化
• 5.3 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间所发表的论文和取得的科研成果
• 致谢
• 附录A 短训练序列频域值
• 附录B 短训练序列时域值
• 附录C 短训练序列
• 附录D 长训练序列频域值
• 附录E 长训练序列时域值
• 附录F 长训练序列