時域MIMO信道測量平臺設計與通信模塊實現(xiàn).pdf

1、多輸入多輸出（Multiple-Input Multiple-Output，MIMO）技術是在收發(fā)兩端分別使用多根天線的無線通信技術，其核心概念為利用多根發(fā)射天線與多根接收天線的空間自由度來有效提升無線通信系統(tǒng)的頻譜效率和傳輸速率并改善通信品質。通信系統(tǒng)的性能始終受到其所在信道特性的影響。MIMO技術的優(yōu)良性質都是在假設信道是理想的情況下提出的。不同環(huán)境、頻段下的信道特性有所不同甚至差別很大，因此需要通過測量的方式獲得信道的特性?，F(xiàn)有信

2、道測量平臺主要包括時域測量平臺和頻域測量平臺兩種?；陬l域的信道測量平臺通常無法測量高速時變信道。未來的通信系統(tǒng)將會采用更大的信號帶寬，目前大多數(shù)基于時域的測量平臺的信號帶寬無法滿足對未來通信信道的測量要求。針對現(xiàn)有信道測量平臺的不足和未來通信信道的測量要求，本文采用時域滑動相關原理設計時域MIMO信道測量平臺。本平臺收發(fā)一體，具有小型化、可對高速時變信道進行測量以及信道參數(shù)快速提取和實時顯示等優(yōu)點。
　　為了滿足對未來通信信道的

3、測量要求，基于時域的測量平臺將會使用更大的信號帶寬，這必將產(chǎn)生大量的基帶數(shù)據(jù)。因此，本平臺需要設計一個高速的通信模塊將數(shù)據(jù)傳輸?shù)絇C機存儲并處理。PXI Express儀器總線是PCI Express總線在儀器領域的擴展，是目前測量領域中采用的數(shù)據(jù)傳輸速率最高的總線接口形式。本文采用PXI Express儀器總線設計基于時域測量平臺的通信模塊，實現(xiàn)將大量基帶數(shù)據(jù)傳輸?shù)絇C機功能。
　　本文首先研究了國內(nèi)外關于MIMO無線信道特性測

4、量的相關成果，分析了現(xiàn)有測量手段和測量平臺的不足，并根據(jù)理論模型和項目要求設計了時域MIMO信道測量平臺的相關技術指標。其次實現(xiàn)了采用時域滑動相關算法提取信道沖激響應的軟件仿真，仿真結果表明該方法適合本平臺的設計。再次分析了PXI Express儀器總線的體系結構和硬件架構，并設計了整個系統(tǒng)的硬件電路。最后分析了采用PXI Express儀器總線設計本平臺的方案和設計流程，并最終采用單芯片硬核的硬件結構和嵌入式的設計方法實現(xiàn)了平臺通信模