面向物聯(lián)網(wǎng)應用的SC-FDE系統(tǒng)的研究和實現(xiàn).pdf

1、物聯(lián)網(wǎng)（Internet of Things，IoT）是指通過各種信息傳感設備，實時采集需要監(jiān)控、連接、互動的物體或過程的各種信息，與互聯(lián)網(wǎng)結合形成的一個巨大網(wǎng)絡。其目的是實現(xiàn)物與物，人與物，人與人之間的互聯(lián)，方便識別、管理和控制。物聯(lián)網(wǎng)是新一代信息技術的重要基礎，它所需的無線網(wǎng)絡連接方式有廣域和局域兩種，局域連接方式主要為WiFi、藍牙、Zigbee等，目前應用已比較成熟。但是隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，局域連接方式已經(jīng)越來越不能滿足物聯(lián)網(wǎng)對于

2、信息交換的需求，于是低功耗廣域網(wǎng)絡（LPWAN）應運而生，它具有遠距離、低功耗、低運維成本等特點，實現(xiàn)了物聯(lián)網(wǎng)的廣域低成本覆蓋。
　　本文從LPWAN物理層技術特點出發(fā)，研究實現(xiàn)一種面向物聯(lián)網(wǎng)應用的單載波頻域均衡（SC-FDE）系統(tǒng)。本文的主要內(nèi)容包括：
　　1.理論分析廣域物聯(lián)網(wǎng)對無線通信技術的要求，結果表明：單載波頻域均衡（SC-FDE）技術相較于正交頻分復用（OFDM）技術和單載波時域均衡（SC-TDE）技術在廣域物聯(lián)

3、網(wǎng)通信中有明顯的優(yōu)勢。
　　2.給出系統(tǒng)設計指標，并根據(jù)該指標研究設計了面向物聯(lián)網(wǎng)應用的SC-FDE系統(tǒng)的基帶技術方案，包括幀結構、編解碼、調(diào)制解調(diào)、同步技術、信道估計及頻域均衡等。根據(jù)研究方案設計了系統(tǒng)的發(fā)送端及接收端的架構并進行了系統(tǒng)仿真。仿真結果表明：系統(tǒng)性能良好，可以進行FPGA實現(xiàn)。
　　3.采用自頂向下的設計方法按功能對系統(tǒng)進行了模塊劃分，加入了自適應截位模塊以提高系統(tǒng)的可靠性，然后基于ISE和Modelsim等

4、工具對設計進行了實現(xiàn)和仿真。實現(xiàn)過程中采用了流水線的設計思想并使用了靈活的接口配置，為進一步的調(diào)試測試及系統(tǒng)擴展打下基礎。最后仿真結果表明：初步實現(xiàn)了系統(tǒng)功能，可以進行下一步的調(diào)試和測試。
　　4.設計了相應的SC-FDE實現(xiàn)系統(tǒng)硬件測試平臺和測試方案，然后在多徑信道下對系統(tǒng)進行了調(diào)試和測試，測試內(nèi)容主要包括丟幀率測試、誤碼率測試及動態(tài)范圍測試等。測試結果與仿真結果基本一致，并且滿足了動態(tài)范圍指標，實現(xiàn)效果較好，表明可以基于該原型