2x2MIMO-OFDM實時平臺設計與開發(fā).pdf

1、近兩年來，3G體系在中國已經趨于成熟發(fā)展，后3G技術成為眾多研究人員的關注熱點，并且無線通信委員會最近公開了能夠提供寬帶數(shù)據(jù)服務的技術，例如：多媒體流、高清電視等。因此，后3G系統(tǒng)的發(fā)展方向為高速率通信系統(tǒng)，需要協(xié)調解決吞吐量、覆蓋率和可靠性三個方面的需求。
　　 多輸入多輸出技術是通過空間多分復用來普遍用于提高通信可靠性和提高數(shù)據(jù)吞吐量的。正交頻分復用技術已經被認為是多徑衰落環(huán)境中通過接收端使用簡單的均衡技術接收信號最有效的方

2、法之一。MIMO-OFDM系統(tǒng)結合了這兩種技術，吸引了當今無線通信領域的關注。IEEE802.11n標準支持MIMO-OFDM某一特定模式；IEEE802.11ae任務組已經開始了建立下一代WLAN標準，帶寬在6Gbps以下，吞吐量目標是MAC層達到1Gbps。綜上所述，對MIMO-OFDM技術的研究在通信界已經炙手可熱。然而MIMO-OFDM的性能只是在理論和仿真級上被證明，對于其硬件實現(xiàn)仍然存在一定的挑戰(zhàn)性。
　　 目前，國

3、內外越來越多的研究機構和大學開始進行MIMO-OFDM平臺的設計、開發(fā)與驗證。在各種國際會議和期刊中，相關的論文也頻頻出現(xiàn)。然而對于如何建立一個具有通用性、可擴展性、可靠實時傳輸和實時驗證的平臺，卻沒有定論。完全軟件實現(xiàn)MIMO-OFDM平臺，雖然具有設計周期短，易于實現(xiàn)等優(yōu)點，但是卻缺乏驗證平臺的最初的出發(fā)點-在實際環(huán)境中實時測試MIMO-OFDM技術的性能；完全硬件實現(xiàn)MIMO-OFDM平臺，克服了完全軟件設計的缺點，但對比而言，挑

4、戰(zhàn)更多，如設計開發(fā)周期長、可擴展性差和算法修改實現(xiàn)困難：二者折中，可以兼具兩者優(yōu)點，但是軟硬件結合設計的平臺，移植到硬件實施的結果還未可預測。在MIMO-OFDM驗證平臺設計標準各不相同的情況下，如何設計出可以具有上述優(yōu)點，也可以克服相應缺點，并且能夠展現(xiàn)各自特色的MIMO-OFDM實時平臺，成為越來越多的研究工作人員的開發(fā)目標。
　　 基于以上考慮，本文提出基于硬件實現(xiàn)的，實時性高的多輸入多輸出多載波(MIMO-OFDM, M

5、ultiple Input Multiple Output-Orthogonal Frequency Division Multiplexing)無線通信系統(tǒng)驗證平臺，目標在于研究真實無線信道環(huán)境下，MIMO-OFDM技術的可實現(xiàn)性和性能問題。該平臺主要基于FPGA實現(xiàn)，具有模塊化、實時性、可驗證功能，信號基帶處理和中頻處理完全自主研發(fā)，模擬數(shù)字轉換器和射頻天線模塊采用商業(yè)化產品，其目的在于降低開發(fā)周期，避免現(xiàn)在已經成熟的技術的不必要二