面向产线测试的2X2 MIMO WLAN综测仪的研究与实现

摘要

随着社会经济和智能移动终端的飞速发展，无线网络接入的质量开始影响着人们的生活质量和工作效率。无线局域网(WLAN)具有灵活、便捷和易扩展等优点，得益于WLAN技术的种种优点，WLAN得到了广泛的发展和应用，并且在未来将占有更加重要的地位。因此，如何对无线网络进行测试已经成为了WLAN领域一个急需解决的问题。在此背景下，本文设计了一种面向产线测试的2X2 MIMO WLAN综测仪，主要工作内容如下:
　　首先研究了WLAN协议族和MIMO-OFDM关键技术。分别研究了IEEE802.11 a/b/g/n的发展和基本情况，对比了各个协议的参数以及物理层规范的框架流程。然后，研究了每个协议的物理层的具体原理，主要包括发射机和接收机的系统框图以及各模块的功能。接着，研究了MIMO-OFDM关键技术在WLAN协议中的应用，其中包括MIMO技术与OFDM技术相结合的原理，以及部分关键技术点包括:同步技术、信道估计和MIMO检测算法。
　　介绍了WLAN自动测试技术以及测试条目的研究。首先介绍了自动测试系统的概念、组成、特点，自动测试系统的设计原则以及总线技术和软件技术等关键技术。然后研究了WLAN的主要测试条目，以IEEE802.11n为例分别介绍了发射功率校准，发射频率校准，误差矢量幅度，发射频谱模板和接收机灵敏度几项重要指标的概念，测试方法以及评估标准。
　　利用模块化仪器和ART2工具实现了WLAN自动化测试系统，包括测试系统的总体构架，硬件实现和软件实现。在硬件实现部分，首先介绍了待测件的性能参数，然后介绍了测试硬件的选取与性能参数。在软件测试部分，首先介绍了ART2软件的基本构架与使用，然后分别介绍了各个测试脚本的编写以及通过LabVIEW编程对自动化测试系统的总体实现。
　　用NI的虚拟仪器搭建了WLAN自动测试系统的硬件平台，然后对测试系统进行了演示，包括测试系统的各个界面，参数设置，功能按钮以及运行模式和流程。最后分别展示了各个测试项包括发射频率校准、误差矢量幅度、发射频率校准、发射频谱模板和接收机灵敏度的部分测试报告并对测试报告进行了分析。测试结果表明本文实现的WLAN综测仪可以对待测件进行自动化测试，并且得到有效的测试报告。
　　最后，对本文进行了总结，并对未来可开展的工作进行了展望。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 背景与意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 无线局域网

1．2．2 WLAN综测研究现状

1．2．3 虚拟仪器技术集LabVIEW编程技术

1．3 论文开展的主要工作

1．4 论文结构

第二章 IEEE 802．11a／b／g／n协议及关键技术研究

2．1 IEEE 802．11a／b／g／n协议研究

2．1．1 IEEE 802．11a

2．1．2 IEEE 802．11b

2．1．3 IEEE 802．11g

2．1．4 IEEE 802．11n

2．2 MIMO-OFDM关键技术研究

2．2．1 OFDM技术研究

2．2．2 MIMO技术研究

2．2．3 MIMO-OFDM技术原理

2．2．4 实现MIMO-OFOM关键技术介绍

2．3 本章小结

第三章 WLAN自动测试技术及测试条目研究

3．1 WLAN测试技术

3．1．1 WLAN测试技术及其意义

3．1．2 WLAN自动化测试系统设计原则

3．2 WLAN测试条目研究

3．2．1 发射功率校准

3．2．2 发射频率校准

3．2．3 误差矢量幅度(EVM)

3．2．4 发射频谱模版

3．2．5 接收机灵敏度

3．3 本章小结

第四章 自动化测试系统设计与实现

4．1 WLAN测试系统总体构架

4．2 WLAN测试系统硬件实现

4．2．1 待测件介绍

4．2．2 测试仪器及相关组件介绍

4．3 WLAN测试系统软件实现

4．3．1 ART2工具介绍

4．3．2 测试脚本的编写与调用

4．3．3 基于LabVIEW的自动化测试系统的实现

4．4 本章小结

第五章 系统测试与分析

5．1 WLAN测试系统的平台搭建

5．2 WLAN测试系统的运行与演示

5．3 测试结果分析

5．3．1 发射功率校准测试结果分析

5．3．2 误差矢量幅度测试结果分析

5．3．3 发射频率校准测试结果分析

5．3．4 发射频谱模板测试结果分析

5．3．5 接收机灵敏度测试结果分析

5．4 本章小结

总结与展望

致谢

参考文献

硕士期间发表的论文和科研成果