无线局域网的波束赋形技术研究

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在无线通信信道中,由于多径时延不可避免地存在符号间干扰,正交频分复用(OFDM)作为一种可以有效对抗符号间干扰(ISI)和提高频谱利用率的高速传输技术,引起了广泛关注。在无线局域网(WLAN)系统中,OFDM调制技术已经被采用作为其物理层标准,并且公认为是下一代无线通信系统中的核心技术。近年来,应用智能天线阵到OFDM系统的研究得到迅速的发展,这是因为在OFDM系统中使用智能天线进行自适应波束形成,能够有效对抗系统的共信道干扰,提高系统的误码率性能、而且应用天线阵的系统在不需要消耗额外的频谱资源条件下,可以有效地提高系统容量。本文结合无线局域网,给出了OFDM技术在IEEE802.11系列标准下的分析,并对采用智能天线阵的WLAN OFDM系统进行研究,尤其是其中的波束赋形算法,包括时域的赋形算法和频域的赋形算法。最后,本文利用MATLAB语言,对文中提到的方法进行了仿真分析。 主要贡献包括: (1)针对WLAN的OFDM系统,在时域中提出一种新的2级扫描式空间匹配方法进行波束赋形,该方法综合了传统空间匹配和传统波束切换的优点,在计算量比传统空间匹配大为减少的条件下,可以获得和其几乎相同的误码率性能。 (2)针对采用M-QAM调制方式的多天线OFDM系统,提出一种改进的最大比合并(MRC)频域波束赋形技术,与传统的基于波达方向(DOA)估计和基于主分量合并(PC)方法相比,所提出的方法显示出结构与计算上的简化。 (3)利用IEEE802.11标准系列给出的系统及信道参数,实现了基于MATLAB语言的信道仿真,并对所提出的技术进行了仿真与分析。
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