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瑞彩祥云

作者:陈凤林,陈 亮,刘小刚時間:2019-08-12來源:電子産品世界收藏

  陳鳳林 1,2,陳?亮 3,劉小剛 1,2

本文引用地址:/article/201908/403611.htm

  (1.中國電子科技集團公司第四十一研究所,安徽?蚌埠?233010;2.電子信息測試技術安徽省重點實驗室,安徽?蚌埠?233010;3.安徽省科學技術研究院,安徽?合肥?230031)

  摘?要:本文針對-WLAN基帶信號提出了一種可靠的解調算法,-WLAN信號經過變速率采樣後,運用了時頻域相結合頻偏矯估計方法,准確地矯正頻偏,進而根據導頻點去除相偏,並成功應用于不同調制方式基帶信號的解調。

  關鍵詞:

  *項目基金:國家科技重大專項,增強移動寬帶5G終端模擬器(No.2017ZX03001021)

  0 引言

  近年来,由于互联网在全球的快速发展,人民的工作与生活越来越依赖互联网,产生大量的WLAN服务需求。IEEE 802.11系列标准WLAN开始于20世纪90年代末,现在几乎每一个笔记本电脑或智能设备都有一个内置的WLAN卡。OFDM(正交頻分複用)作为一种高效的多载波调制方案,几年来备受关注。由于OFDM能有效抑制多径时延,且频谱利用率较高,被广泛认为是在无线时变信道中实现高速数据传输的重要手段。目前,许多具有广阔应用前景的WLAN标准,都将OFDM作为核心方案。本文介绍一种时频域相结合方法實現WLAN信號的解調方法。主要包括變速率采樣、、粗頻偏估計、FFT、信道估計、細,最後得到分析結果。

  1 物理层帧格式

  物理層協議數據單元(PPDU)幀結構,主要包括前導碼(Preamble)、報頭(Header)和數據域(Data)部分,如圖1所示。

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  2 正交頻分複用(OFDM)

  OFDM作爲一種高效的多載波調制方案,能有效抑制多徑時延,且頻譜利用率較高,被廣泛認爲是在無線時變信道中實現高速數據傳輸的重要手段。圖2顯示的是OFDM的系統框圖。

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  3 算法描述

  本文介绍一种时频域相结合頻偏矯正方法实现WLAN信号的解调方法。算法流程主要包括变速率采样、、粗頻偏估計、FFT、信道估計、細頻偏矯正、。該方法的流程如圖3.

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  4 仿真及实例应用

  WLAN信号源采用的是SMW200A信号源,可以支持发射IEEE 802.11b/a/g/n等多个协议及多种调制方式的WLAN信号。

  4.1 信號同步

  PLCP前导码包括10个短训练序列t 1 ~t 10 和2个长训练序列T 1 和T 2 组成,如图4。GI2是短训练序列和长训练序列之间的保护间隔,数量为32;SIGNAL为包含一个OFDM信号的信令部分,后面的数据部分根据实际情况OFDM长度可变,每个OFDM信号前有16个保护间隔GI。

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  WLAN信號同步包括两个步骤:功率触发找到粗略同步点,再根据短序列滑动相关找到精确同步点。短序列滑动相关的结果值如下图,可以看见最大值很明显,当前点就是要找的同步点。

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  4.2 頻偏矯正

  在信號FFT處理之前,對時域信號進行同步及初步的頻偏估計和矯正,分別用到了PLCP前導碼中的短符號和長符號,初步頻偏估計主要是根據長符號與其參考信號的相關性。

  细频偏估计过程是在信号进行FFT处理之后由信道估计获得,相偏估计值是由导频点获得。各个点的频率偏移值如图6,则线性拟合的斜率就是頻偏矯正用到的频偏值。

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  4.3 实例应用

  通過上述算法解調不同調制方式的OFDM-WLAN信號,包括QPSK,16QAM,64QAM。解調的如圖7~圖9。

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  5 结论

  本文設計并实现了OFDM-WLAN信号的基带信号的解调过程,不同调制方式下基带信号通过变速率采样、信號同步、粗頻偏估計、FFT、信道估計、細頻偏矯正、相偏矯正后,解调结果稳定,指標良好,解調結果可靠。

  參考文獻

  [1] 阮文,张煜.WLAN802.11b基带发射信号解调过程的研究[J].软件,2016,37(10):59-63.

  [2] 刘雪梅,等.OFDM-WLAN系统物理层建模与仿真[J].电子工程师,2007,33(4):17-20[3] 张金霞,林其伟.基于IEEE 802.11 标准的WLAN的物理层方案[B].现代电子技术,2004(4):62-66.

  [4] IEEE Std 802.11a-1999(Supplement to IEEE Std 802.11-1999).

  作者簡介:

  陳鳳林,男,助理工程师,主要研究方向:信号与信息处理。




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