寬帶極高速WLAN系統(tǒng)的信道信息獲取方法研究與系統(tǒng)硬件實現(xiàn).pdf

1、THERESEARCHANDIMPLEMENTIoNoFCI認NNELINFORMATIONACQUISITIONINWLANSYSTEMADissertationSubmittedtoSoutheastUniversityFortheAcademicDegreeofMasterofEngineeringBYLvChuanSupervisedbyProlfessorYANGLuxiSchoolofInformationSciencean

2、dEngineeringSoutheastUniversityNanjing，210096，ChinaMay2015摘要摘要不斷提升數(shù)據(jù)傳輸速率以滿足日益增長的高速移動應(yīng)用需求，一直都是無線通信領(lǐng)域研究的重要目標。最新發(fā)布的寬帶極高速無線局域網(wǎng)(wLAN)標準IEEE8021lac在傳輸帶寬、MIMO空間流、多用戶和調(diào)制方式等方面均有顯著增強，能夠提供最少1Gbps吞吐率進行多站式通信。然而，隨著移動互聯(lián)網(wǎng)的迅速普及，目前位于24GHz

3、和5GHz頻段的IEEE8021ln／ac并不能完全滿足市場需求。因此，在東南大學(xué)毫米波國家重點實驗室和中興通訊等單位的力推下，IEEE于2012年9月正式成立了IEEE8021l萄(45GHz)研究小組，致力于提出一種新的適用于中國大陸、位于毫米波段、支持至少10Gbps吞吐率的WLAN標準。無論是對已發(fā)布的IEEE8021lac，還是尚在制定中的IEEE802naj(45GHz)，信道信息獲取都是影響WLAN系統(tǒng)性能的重要環(huán)節(jié)。在閉

4、環(huán)系統(tǒng)下行鏈路中，接收端通過信道估計獲取信道信息以檢測數(shù)據(jù)，發(fā)射端則通過接收端反饋而獲得下行信道信息，并據(jù)此進行波束成形。本文對信道信息獲取這一主題展開研究，主要工作如下：1、研究了OFDM系統(tǒng)中的基本信道估計技術(shù)，并對常用的基于訓(xùn)練序列的信道估計方法進行仿真比較。2、研究了IEEE8021lac標準的信道模型和物理層規(guī)范，包括幀結(jié)構(gòu)、發(fā)射和接收基帶處理流程。根據(jù)IEEE8021lac系統(tǒng)的實際特點，傳統(tǒng)的LS信道估計由于沒有考慮噪聲的

5、影響因而效果不夠理想，基于DFT的信道估計雖然可以通過時域濾波抑制噪聲，但是由于IEEE8021lac系統(tǒng)中虛子載波的存在，會產(chǎn)生能量泄漏現(xiàn)象從而導(dǎo)致性能下降。本文提出了一種基于DFT的改進信道估計方法。該方法利用有效導(dǎo)頻子載波處的信道估計結(jié)果，估計出虛子載波處的信道頻率響應(yīng)，可在抑制噪聲的同時避免有效徑能量泄漏，從而獲得性能提升，同時，通過增加噪聲功率估計和有效抽頭檢測模塊，實現(xiàn)自適應(yīng)地檢測信道沖擊響應(yīng)長度，提高了算法的魯棒性和估計性

6、能。3、研究了IEEE8021laj(45GHz)的信道信息反饋方案。在奇異值分解(SVD)的基礎(chǔ)上分析了壓縮波束成形矩陣量化反饋在IEEE8021laj(45GHz)OFDM傳輸模式中的可實現(xiàn)性。然后在分組反饋的前提下，針對v矩陣與H矩陣的相關(guān)性差異和插值算法對v矩陣酉性的破壞，本文提出了一種基于平均CSI的反饋與重構(gòu)方案，該方案利用的信息量較小，保護了v矩陣酉性，且算法簡單，利于實際實現(xiàn)。此外，本文還提出一種基于信道質(zhì)量信息的分組反