簡易檢索 / 詳目顯示

研究生: 王建鈞
Chien-Chun Wang
論文名稱: 用於行動通訊環境之多輸入輸出都會型寬頻無線網路基頻收發機
An IEEE 802.16e MIMO Baseband Transceiver for Mobile Environments
指導教授: 馬席彬
Hsi-Pin Ma
口試委員:
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 電機資訊學院 - 電機工程學系
Department of Electrical Engineering
論文出版年: 2007
畢業學年度: 96
語文別: 中文
論文頁數: 79
中文關鍵詞: 正交分頻多工寬頻都會型無線網路正交分頻多工多重存取行動通訊多輸入輸出
外文關鍵詞: OFDM, WiMAX, OFDMA, mobile communication, MIMO
相關次數: 點閱:3下載:0
分享至:
查詢本校圖書館目錄 查詢臺灣博碩士論文知識加值系統 勘誤回報
  • 在本論文中, 提出了一個4x4 的多輸入輸出正交分頻多工之內收發器之系統架構, 這內收發器乃是根據IEEE 802.16e OFDMA 的下行收發器之標準下去制定的。在通道的不理想效應方面, 加入了系統標準所規定的正負2ppm 之載波頻率偏移及取樣頻率偏移, 另外使用了3GPP 所制定的ITU-VA 及ITU-PB 之通道模型, 這裡為了滿足所使用之多輸入輸出訊號偵測器的假設, 我們設定所有傳送訊號之通道彼此間為獨立, 最後, 加入了督普勒效應, 以模擬此收發機在行動通訊環境時的接收狀態。

    在本論文所提出之接收機中, 我們使用了延遲-相關之演算法架構去做封包之偵測, 再來使用了一匹配濾波器去做了訊號之精準時序的同步, 在時域軸的最後, 我們繼續使用了之前延遲-相關演算法之值來解出載波頻率偏移之值並補償之。而在訊號經過FFT 轉入頻域軸後, 我們先解回了之前回載波頻率偏移造成的子載波偏移, 接著即開始通道的估測, 這裡我們試了多樣內外插方式, 最後選擇出個可同時滿足ITU-VA 及ITU-PB 這兩種不同型態之通道的通道估測方式。最後訊號被送入多輸入輸出訊號偵測器並解回之。本系統在模擬的結果, 証實在行動速率100 km/hr 之行動環境下, QPSK 之調變方式仍可到達10□3 之位元錯誤率。

    在完成了系統之後, 我們將這套系統套用在一高速模擬平台之上, 將其傳送端放入FPGA之中, 而接收端則保持軟體狀態以保持演算法開發之彈性, 藉由收發機軟硬體之間的共同模擬, 可望一來加速模擬速度, 二來保持演算法開發替換之彈性及便利性。藉由網頁的控制模擬也使得系統的使用者介面更加的友善更加的人性化, 這些因素都可望增進未來接收機端演算法開發之速度及便利性。


    1 導論 1.1 簡介IEEE 802.16e Wimax 1.1.1 Wimax 的應用 1.1.2 WiMAX使用頻帶 1.1.3 IEEE 802.16x 1.2 研究動機 1.3 論文綱要 2 系統規格介紹 2.1 背景知識 2.1.1 正交分頻多工系統 2.1.2 多輸入多輸出系統 2.2 IEEE 802.16e 實體層概觀 2.2.1 頁框架構 2.2.2 星座圖 2.2.3 頻譜分佈及導航訊號 2.2.4 前導訊號架構 2.3 本系統規格參數 3 系統架構 3.1 傳送機架構 3.1.1 正交振幅調幅映射器 3.1.2 領航訊號產生器 3.1.3 子載波分配 3.1.4 反快速傅立葉轉換器 3.1.5 保護區間插入 3.2 接收機架構 3.2.1 封包偵測 3.2.2 時序同步 3.2.3 小數部份的載波頻率偏移之估計與補償 3.2.4 快速傅立葉轉換器 3.2.5 整數部份的載波頻率偏移之估計與補償 3.2.6 通道估測 3.2.7 多輸入多輸出訊號偵測器 3.2.8 訊號解調器 4 系統模擬結果 4.1 模擬通道及不理想效應 4.1.1 可加性高斯白雜訊 4.1.2 載波頻率偏移 4.1.3 取樣頻率偏移 4.1.4 多重路徑通道模型 4.2 模擬結果 4.2.1 多重路徑通道環境 4.2.2 全系統效能模擬 5 硬體設計及驗證平台 5.1 硬體設計 5.2 驗證平台概述 5.3 軟硬體介面 5.4 使用者介面 6 結論與未來展望 6.1 結論 6.2 未來展望

    [1] 802.16-2004: IEEE Standard for Local and Metropolitan Area Networks Part 16: Air Interface for Fixed Broadband Wireless Access Systems, IEEE 802.16-2004,Oct. 2004.

    [2] 802.16e: IEEE Standard for Local and Metropolitan Area Networks Part 16: Air Interface for Fixed and Mobile BroadbandWireless Access Systems Amendment for Physical and Medium Access Control Layers for Combined Fixed and Mobile
    Operation in Licensed Bands and Corrigendum 1, IEEE 802.16e-2005, Dec. 2005

    [3] IEEE C802.16e-04/192: Preamble design to enhance MIMO support, June 2004. [Online]. Available: http://www.ieee802.org/16/tge

    [4] IEEE C802.16e-04/302: Preamble Structure for STC/MIMO Zone, Aug. 2004. [Online]. Available: http://www.ieee802.org/16/tge

    [5] Juha Heiskala and John Terry, OFDM Wireless LANs: A Theoretical and Practical Guide. Sams, Dec.2001.

    [6] Alan V. Oppenheim, and RonaldW. Schafer, Discrete-Time Signal Processing, New Jersey: Prentice Hall, 2nd ed., 1989.

    [7] F. M. Gardner, ”Interpolation in digital modems-Part I: Fundamentals,” IEEE Transactions Communication, vol. 41, pp. 502-508, Mar. 1993.

    [8] Lars Erup, Floyd M. Gardner, Robert A. Harris, ”Interpolation in Digital Modems- Part 2: Implementation and Performance,” IEEE Transactions Communication, vol. 41, no. 6, June 1993.

    [9] Chung-Wen Yu,’A Scalable MIMO Detector IP for Wireless Communications,’ Department of Electrical Engineering, National Tsing Hua University, Taiwan, 2006.

    [10] G. E. P. Box and M. E. Muller, ”A Note on the generation of random normal deviates,” Ann. Math. Stat., vol 29, pp. 610-611, 1958.

    [11] Y. Lin, H. F. Tsai, Z. H. Jiang, ”Interpolation Filter using Raised Cosine Pulse for Timing Recovery,” IEEE ISCIT 2004, vol. 1, pp. 200-203, 26-29 Oct. 2004.

    [12] 3GPP TS 25.101, .Technical Specification Group Radio Access Network: User Equipment (UE) radio transmission and reception (FDD) (Release 7), v7.0.0, June 2005.

    [13] JiaoWang, Yongquan Qiang, Bin Zhang, and Daoben Li, ”Comparison of Statistical Properties between an Improved Jakes’ Model and the Classical One,” in Proc. of IEEE Personal, Indoor and Mobile Radio Commun. (PIMRC’03), vol. 1, pp.380- 384, September 2003.

    [14] Ruei-Dar Fang,’Design and Implementtation of a DVB-T/H Baseband Receiver for Mobile Reception,’ Department of Electrical Engineering, National Tsing Hua University, Taiwan, 2006.

    [15] Lihong Jia, Yonghong Gao, Jouni Isoaho and Hannu Tenhunen, ”A new VLSIoriented FFT algorithm and implementation,” ASIC Conference 1998. Proceedings.
    Eleventh Annual IEEE International, pp. 337-341, 13-16 Sep. 1998.

    [16] Y.W Lin, H. Liu and C. Lee, ”A 1-GS/s FFT/IFFT Processor for UWB Applications,”IEEE JSSC 2005, vol. 40, no. 8, pp. 1726-1735, Aug. 2005.

    [17] Vahid Tarokh, Nambi Seshadri, and A. R. Calderbank, ”Space-time codes for high data rate wireless communication: Performance analysis and code construction, ” IEEE Transactions on Information Theory 44 (2): 744-765, March 1998.

    [18] A. Hutter, E. Carvalho, and J. Cioffi, ”On the impact of channel estimation for multiple antenna diversity reception in mobile OFDM systems,” inProc. 34th Asilomar,
    vol. 2, 2000, pp. 1820-1824.

    [19] Yasamin Mostofi and Donald C. Cox ”ICI Mitigation for Pilot-Aided OFDM Mobile Systems,” IEEE TRANSACTIONS ON WIRELESS COMMUNICATIONS, VOL. 4, NO. 2, MARCH 2005

    [20] Sameer R. Herlekar, Khaled Z. Matarneh, Hsiao-Chun Wu, and Yiyan Wu Xianbin Wang, ”Performance Evaluation of an ICI Self-cancellation Coded Tranceiver for Mobile DVB-T Applications, ” IEEE Transactions on Consumer Electronics,
    Vol.51, No.4, November 2005

    無法下載圖示 全文公開日期 本全文未授權公開 (校內網路)
    全文公開日期 本全文未授權公開 (校外網路)
    全文公開日期 本全文未授權公開 (國家圖書館:臺灣博碩士論文系統)
    QR CODE