基于IEEE802.11a链路仿真专业课程设计

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1、 通信与信息工程学院通信与信息工程学院 专业课程设计专业课程设计 B B 报告报告 专业专业班级班级： 学生姓名：学生姓名： 学号学号( (班内序号班内序号):): 2014 年年 04 月月 11 日日 装装 订订 线线 报 告 份 数报 告 份 数： 1 设计设计总成绩：总成绩： - 1 - 题目：基于题目：基于 IEEE802.11aIEEE802.11a 链路仿真链路仿真 一、一、 设计目的：设计目的： 1、 熟练掌握通信原理的基本知识； 2、 熟练运用数字信号处理课程的基本知识； 3、 熟练掌握无线编码与调制过程； 4、 了解 OFDM 技术原理； 5、 熟练运用 matlab 工具

2、； 二、二、 设计原理：设计原理： 802.11a802.11a 物理层标准及物理层标准及 OFDMOFDM 技术技术 1.PPDU 帧结构 图 1 为 PPDU 的帧格式，包括 OFDM PLCP 前导码、OFDM PLCP 头、PSDU、 尾比特和填充比特。 PLCP 报头包括： 信号段的速率位 （RATE） 、 长度位 （LENGTH） 、 保留比特、奇偶检验比特以及服务（SERVICE）字段。从调制角度看，长度、 速率、预留比特和奇偶比特（加上 6 个0尾比特）组成了一个独立的 OFDM 符号，记为信号（SIGNAL）字段，该字段以可靠的 BPSK 调制及 1/2 编码率发 送。PLC

3、P 报头的 SERVICE 字段与 PSDU（加上 6 个0尾比特和填充比特） 一起，标记为 DATA 字段，以 RATE 字段中指示的数据速率进行发送，并且可 能组成多个 OFDM 符号。在接收 SIGNAL 字段内的尾比特后可立即解码出 RATE 和 LENGTH 字段，这两者对于解码出该分组中的 DATA 是必须的。此外，即使 接收方不支持接收的分组中的数据速率，通过从分组中的 DATA 和 LENGTH 的 内容中推测出分组的持续时间。 图 1 PPDU 帧结构 - 2 - 2.OFDM 的符号结构 如图所示， OFDM 的前导训练序列包括 10 个短训练序列、 2 个长训练序列。 前

4、导训练序列用来做系统的同步、信道估计、频偏估计、自适应控制（AGC） 等。前导训练序列后面是 Signal 段，再后面是 Data 区。 图 2 OFDM 的符号结构 其中 t1-t10 表示短训练符号，T1 和 T2 表示长训练符号，总的训练时间 为 16us。图中的虚线表示边界代表傅里叶逆变换的周期性引起的循环。 3.OFDM 技术简介 OFDM（Orthogonal Frequency Division Multiplexing，正交频分复用） 是一种特殊的多载波调制技术，它利用载波间的正交性进一步提高频谱利用 率，而且可以抗窄带干扰和抗多径衰落。OFDM 通过多个正交的子载波将串行 数

5、据并行传输，可以增大码元的宽度，减少单个码元占用的频带，抵抗多径 引起的频率选择性衰落，可以有效克服码间串扰，降低系统对均衡技术的要 求，非常适合移动场合中的高速传输。 图 3 OFDM 系统原理图 输入数据 信道 编码 交织 串/并变换 信号 映射 插入 导频 载波解调 输出数据 信道解码 解交织 串/并变换 载波 调制 信道 估计 串/并 变换 串/并 变换 定时和 频率同步 插保护 间隔 信道逆 映射 FFT 去保护 间隔 IFFT 信道 - 3 - 三、三、 设计内容：设计内容： 802.11a802.11a 链路设计总流程：链路设计总流程： 1 1、802.11a802.11a 前导

6、生成原理前导生成原理 产生 PLCP 前导码字段，本字段由 10 个重复的段训练序列 （用于自动 增益集中控制、分集选择、定时捕获和接收机粗略频率捕获）和两个重复的 长训练序列 （用于信道估计和接收机精确频率捕获）组成，前面为保护间 隔（GI） 。 OFDM短 训 练 序 列 由 调 制 过 的12个 子 载 波 组 成 。 调 制 因 子 s=sqrt(13/6)*0,0,1+j,0,0,0,-1-j,0,0,0,i+j,0,0,0,-1-j,0,0,0,-1-j,0 ,0,0,1+j,0,0,0,0,0,0,-1-j,0,0,0,-1-j,0,0,0,1+j,0,0,0,1+j,0,0,01+j, 0,0,0,1+j,0,0,0;将 52 个子载波中的 12 个子载波的能量归一化，并进行 IFFT 傅里叶逆变换，最后进行