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WLAN中载波跟踪系统的设计与实现

作者：王智霞 Publish: 2005-9-21 Hits:-

【中文题名】

WLAN中载波跟踪系统的设计与实现

【英文题名】

Carrier Synchronize's Design and Implement of WLAN

【学科专业】

控制理论与控制工程

【论文级别】

硕士论文

【投稿时间】

2005-9-21

【中关键词】

WLAN,数字载波跟踪,PLL,数字锁相环,SoC,

【英关键词】

WLAN,Digital carrier synchronization,PLL,DPLL,SoC,

【分类导航】

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【论文摘要】

随着社会发展的需要,无线局域网(Wireless Local Area Networks,WLAN)这项技术正以前所未有的速度发展。WLAN 的终端设备是其中一个非常重要的组成部分,其中终端设备的无线网络接口是将终端设备与网络相联接的关键。 WLAN 的最底层的物理层协议和实现方法是WLAN 的核心和难点。它牵扯到了WLAN 的可靠性、兼容性、覆盖范围、抗干扰性、安全性等等诸多的方面。本WLAN 系统的数字载波跟踪系统采用的是数字锁相环来实现信号同步的。它用来对于信道传输中产生的频率偏移和相位偏移进行补偿,是提高传输的准确性和低误码率的有效的手段。本文根据信道对于信号的影响,得到了接收信号的数学模型,并总结了需要估计方法处理的信号参数。应用最大似然估计,得到了判决反馈这种基于发送序列以知的载波估计方法。由于载波同步的需要,在估计出载波相位误差后,反馈给输入信号,其本身就是个反馈环路,所以把这种估计方法应用到锁相环中,就是载波跟踪系统的整体方案——判决反馈环,一种特殊的数字锁相环。得出了整体方案后,本文根据WLAN 的编码解码方式和传输方式,及载波相位误差的频率和相位特征,给出了这个特殊的...

【论文题纲】

摘要	7-8
ABSTRACT	8-9
第1章绪论	9-19
1.1 背景介绍	9-16
1.1.1 无线局域网	9-12
1.1.2 SoC(片上系统)	12-14
1.1.3 无线局域网芯片设计	14-15
1.1.4 载波跟踪系统的课题背景及研究意义	15-16
1.2 论文内容以及论文特色	16-17
1.3 论文安排	17
1.4 本章小结	17-19
第2章无线局域网物理层原理与技术	19-29
2.1 WLAN 物理层体系结构	19-21
2.1.1 WLAN 物理层纵向层次结构	19-20
2.1.2 横向结构	20-21
2.2 WLAN 物理层传输原理	21
2.3 WLAN 中的传输技术	21-23
2.3.1 基带传输	22
2.3.2 载波传输	22
2.3.3 扩频传输	22-23
2.4 调制解调技术	23-24
2.5 WLAN 物理层协议与性能	24-25
2.6 误码率	25
2.7 无线局域网信道特征	25-27
2.7.1 信道及其特征	26
2.7.2 高斯白噪声	26-27
2.7.3 多普勒频移	27
2.8 同步技术	27-28
2.9 本章小结	28-29
第3章载波跟踪系统的原理与整体方案	29-43
3.1 载波同步	29-30
3.2 载波偏移估计	30-33
3.2.1 接收信号模型与参数估计	30-31
3.2.2 最大似然估计	31-32
3.2.3 面向判决与非面向判决的比较	32-33
3.2.4 面向判决的参数估计	33
3.3 锁相环基本理论	33-38
3.3.1 锁相环结构及各模块功能	34-36
3.3.2 锁相环工作原理	36-37
3.3.3 等效相位模型	37
3.3.4 动态方程	37-38
3.3.5 环路运动过程	38
3.3.6 基本性能要求	38
3.4 载波同步跟踪环(判决反馈环)	38-40
3.4.1 环路组成	39-40
3.4.2 等效模型	40
3.5 本章小结	40-43
第4章载波跟踪系统的设计与仿真	43-71
4.1 系统结构	43-44
4.2 鉴相特性	44-47
4.2.1 DBPSK 解调下鉴相特性	44-45
4.2.2 QPSK 解调下鉴相特性	45-46
4.2.3 相位模糊问题	46
4.2.4 巴克码相关	46-47
4.3 递推式数字滤波	47-52
4.3.1 递推式数字滤波公式	47-48
4.3.2 应用递推式滤波的载波跟踪	48-49
4.3.3 离散系统传递函数	49
4.3.4 S 域模型	49-51
4.3.5 仿真过程	51-52
4.4 捕获性能分析	52-59
4.4.1 捕获过程的基本概念	52
4.4.2 相位捕获	52-55
4.4.3 频率捕获	55-59
4.5 跟踪性能分析	59-65
4.5.1 环路跟踪性能	59
4.5.2 环路频域响应	59-62
4.5.3 非线性跟踪锁定时的稳态相差	62-63
4.5.4 同步带	63-65
4.6 环路对噪声信号的滤波作用	65-67
4.7 变带宽对系统性能的影响	67-69
4.7.1 变带宽对捕获性能和跟踪性能的影响	67-68
4.7.2 变带宽对噪声过滤的影响	68-69
4.8 本章小结	69-71
第5章载波跟踪系统的硬件实现	71-91
5.1 VERILOGHDL 语言介绍	71-77
5.1.1 硬件描述语言	71-72
5.1.2 特点及要求	72-73
5.1.3 主要设计方法介绍	73-77
5.2 载波跟踪系统的硬件实现	77-85
5.2.1 整体框架	77-78
5.2.2 PLL 部分	78-80
5.2.3 判决及相位误差	80-84
5.2.4 巴克码相关	84-85
5.3 硬件实现的误差分析	85-88
5.3.1 有效字长引起的误差	85-86
5.3.2 环路延迟引起的误差	86-88
5.4 仿真及综合结果	88
5.5 本章小结	88-91
结论	91-93
参考文献	93-95
附录	95-111
附录1 巴克码	95-97
附录2 DBPSK(二进制差分相移键控)	97-98
附录3 DQPSK(四相相对相移键控)	98-100
附录4 2.4GHZ ISM 频段 DSSS 物理层协议	100-101
附录5 2.4GHZ频段高速物理层扩展(IEEE802.11B)协议	101-103
附录6 IEEE802.11B系统的误码特性	103-105
附录7 递推式数字处理——常增益滤波器	105-111
攻读学位期间发表的学术论文	111-113
致谢	113

【DOI】

LunWen.ID:2.2008.351617



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