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IEEE802.11ac作为下一代无线局域网标准,将带来千兆级别的传输速度。此标准的物理层核心技术为MIMO-OFDM技术,该技术充分利用了时间,频率,空间三种分集技术,使无线系统的可靠性,频谱利用率以及信道容量大大增加。本论文的主题是研究IEEE802.11ac物理层关键技术,尤其是其中的接收机信号检测算法,目标是提高系统的性能和降低运算复杂度。
本论文的第一部分研究了IEEE802.11ac标准中的物理层协议,总结了IEEE802.11ac标准中的物理层数据发送过程,简要分析了其核心技术MIMO-OFDM技术的原理。
本论文的第二部分详细研究了多种传统信号检测算法,给出了这些检测算法基于QR分解的等效形式,使得检测更加简单和高效。仿真表明对于高阶调制,QRM-MLD以及QR-SD检测算法在性能接近最大似然检测算法(MLD)性能时,运算复杂度较MLD算法降低超过98%。
本论文的第三部分首先研究了与信道译码联合的软输出算法,仿真得出软输出检测相对于硬输出检测有3-4dB性能增益的结论。然后针对QRM-MLD算法以及QR-SD算法在性能接近最大似然算法时复杂度仍较高的问题,提出了相应的QRM-MLD优化算法和QR-SD优化算法,优化算法利用层内预排序思想,不需要计算所有候选结点的累积度量值,达到了降低计算复杂度的目的,仿真表明优化算法相对原有算法复杂度降低超过70%。
论文最后一部分给出了IEEE802.11ac接收机的物理层解决方案,方案给出了性能模块,功能模块,控制模块的划分,以及各个子模块的软硬件分工,仿真了IEEE802.11ae接收机在不同MCS下的物理层吞吐量性能,仿真结果表明接收机使用QRM-MLD优化算法在工程承载的情况下可达到接近MLD算法的性能,同时本文也反向给出了接收机对于定时偏移,频率偏移的约束。