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为了满足高带宽、高质量的网络服务,电子电气工程师协会于2013年发布了802.11ac标准。IEEE 802.11ac标准工作频段为5.170GHz~5.835GHz,结合了MIMO技术,最大支持160MHz数据带宽,理论传输速率可达1Gbps。由于802.11ac标准物理层采用正交频分复用技术,接收机对于时间偏差和频率偏差非常敏感,同步问题是保证高速可靠传输的首要解决的问题。本文研究4发4收802.11ac信号的时频同步技术,利用802.11ac数据帧传统长训练序列(Non-HT Long Training field,L-LTF)设计了4发4收集中式MIMO的时频同步算法,并在硬件平台进行实现。首先,论文介绍了IEEE 802.11ac物理层超高吞吐量(Very High Throughput,VHT)模式帧结构及其关键技术,对802.11标准多天线技术进行简单分析,研究并总结了已有的802.11信号时频同步技术。然后分析系统的多普勒频移和覆盖范围,并给出系统性能指标。其次,本文利用802.11ac帧L-LTF字段设计了时频同步算法,给出算法推导,并仿真了同步算法性能。其中,SNR=35dB时,时间同步精度在OFDM符号的1%内,频率同步误差在子载波间隔的0.016%内。频率估计范围是-156kHz~156kHz。再次,设计时频同步算法总体实现方案,并划分子模块,分别介绍了子模块的实现结构和处理流程;以仿真链路为参考,利用FPGA进行逻辑实现,然后给出同步模块的资源消耗。最后,在4T4R-802.11ac硬件平台对时频同步算法进行测试,其中包括功能和性能测试。结果表明,时频同步模块功能均满足需求;并且,QPSK链路1T1R、2T2R、3T3R、4T4R场景分别在SNR为12dB、13dB、16dB、17dB时可以达到误包率10%以内,256QAM链路1T1R、2T2R场景分别在29dB、32dB时可以达到误包率10%以内。本文针对4发4收的集中式MIMO模型,研究802.11ac信号的时频同步技术,在硬件平台上成功地验证了同步算法,对802.11ac多天线技术的应用具有工程参考意义。