面向ieee802.11ac射頻一致性測試的前端非理想性的研究與應用

1、I江SEARCHANDAPPLICATIONOFFRONTENDSIMf’AIRMENTSONIEEE80211ACPROTOCOLRFCONFORMANCETESTAThesisSubmittedtoSoutheastUniversityFortheAcademicDegreeofMasterofEngineeringBYZhuLeiSupervisedbyProfPEIWenjiangSchoolofInformationScien

2、ceandEngineeringSoutheastUniversityMarch2016摘要摘要IQ不平衡是指發(fā)射機和接收機的同相支路及正交支路間幅度與相位不匹配的情況，IQ不平衡會引入鏡像干擾從而造成系統(tǒng)性能下降，因此提高IQ不平衡算法的估計與補償性能，消除鏡像干擾是個至關重要的研究課題。本文主要針對IEEE8021lac射頻一致性測試系統(tǒng)中的IQ不平衡估計與補償技術進行研究，本文開展的主要工作如下：首先，介紹了無線局域網標準的演進情

3、況、面向8021lac協(xié)議射頻一致性測試技術的發(fā)展與IQ不平衡的研究現(xiàn)狀，并重點介紹了IEEE80211ac協(xié)議的關鍵技術，分析了OFDM技術優(yōu)缺點與MIMO—OFDM的空間復用和空間分集技術：然后介紹了8021lac標準的物理層規(guī)范，包括數(shù)據(jù)的發(fā)射流程、物理層關鍵參數(shù)以及幀結構組成，最后詳細的介紹了訓練序列的產生方式。其次，建立與頻率無關的接收機IQ不平衡時域與頻域模型，認知IQ不平衡導致的鏡像子載波間干擾的影響，并在此基礎上研究以往

4、學者提出的IQ不平衡估計算法，為后面的理論研究奠定基礎。主要分析研究了OFDM系統(tǒng)中IQ不平衡與信道的聯(lián)合估計以及IQ不平衡，載波頻偏以及信道的聯(lián)合估計算法，同時針對時域和頻域兩種不同的補償方式分析其性噪比損失。接著，針對算法的實際應用場景重新建立與頻率無關的發(fā)射機IQ不平衡時域與頻域模型，分析提出三種IQ不平衡估計算法：第一種算法利用Ls準則，在頻率選擇性信道的環(huán)境下將子載波及其鏡像分量進行聯(lián)合估計與均衡，消除IQ不平衡的影響，并進一

5、步擴展得到MIMO系統(tǒng)中的估計算法；第二種基于自適應濾波原理，還利用頻域信道的平滑特性初步估計出IQ不平衡參數(shù)與信道響應，為均衡序列的初值設定提供了一種新的思路，有效減少了算法收斂所需的符號數(shù)目，為短幀信號的估計提供了可能：第三種算法有效的利用了導頻信號的統(tǒng)計獨立特性，通過定義復信號的自相關及偽自相關函數(shù)，利用信號的二階統(tǒng)計量建立方程，并給出了方程的通解，從而大大降低了估計IQ不平衡的系統(tǒng)計算復雜度，除此之外，還充分探索了信道的時域特征

6、提出了一種改進的頻域均衡算法。最后，介紹了射頻測試系統(tǒng)中的重要指標，包括發(fā)射功率、頻譜掩膜以及誤差矢量幅度等，并結合同步模塊、信道估計與均衡模塊以及相位追蹤模塊搭建基于本文提出的10不平衡估計與補償算法的基帶信號處理系統(tǒng)，驗證分析算法的性能，結果表明，本文提出的算法對不同調審0編碼方式的80211ac數(shù)據(jù)均有效，估計得到的幅度與相位不匹配參數(shù)精度較高，同時經過補償后的系統(tǒng)誤差矢量幅度性能也得到了提升，證明本文提出的IQ不平衡估計與補償方