论文部分内容阅读
随着人们对高速率和多媒体数据业务的需求日益增长,人们对高速网速的要求也越来越严苛:不仅需要在有限的带宽下实现高速率,还需要大容量的数据传输。因此未来的无线移动通信系统越发需要提高频带利用率和信道容量,这一需求极大的促进了802.11无线局域网协议的快速进化,下一代的802.11ax协议能够实现对多个接入用户提供高达10Gbps的传输速率。由于MIMO-OFDM系统中的合并分集、相干解调和空时解码都需要准确的知道信道状态信息CSI(Channel State Information),而信道估计的精度决定了相干解调系统的性能,因此信道估计是MIMO-OFDM系统的关键技术之一。本文来自实验室与某公司合作的10G Wi-Fi项目,本文主要对基于训练序列的信道估计算法进行研究。我们以LS信道估计算法为基础,针对802.11ax协议帧的特殊结构,提出利用两个训练序列取平均的方法作为802.11ax接收机的信道估计算法。并结合802.11ax协议帧的结构以及室内无线信道的特点,搭建了系统的仿真平台,通过对单个训练序列以及两个训练序列取平均做信道估计的MSE性能的仿真对比,得到该算法在适当增加计算量开销的同时大大提高了信道估计的性能,很好的满足802.11ax接收机信道估计的性能需求。此外,在浮点仿真的基础上,又通过大量的仿真验证,评估了算法定点的可实现性,并最终确定最优的定点化方案。最后,根据定点化方案,本文对信道估计的关键子模块进行了FPGA硬件实现,在具体实现过程中,本文采用资源复用、流水线、并行设计等技巧对硬件方案进行优化,编写了信道估计模块的Verilog代码,并用ModelSim仿真软件对模块进行功能仿真,并将仿真结果和Matlab的仿真结果进行比对分析,通过计算两个结果的误差大小,就可以确定本文提出的优化算法在硬件设计上得到了正确的实现。