WLAN 802.11b基带发射机的算法研究与实现

摘要

随着网络技术的发展，人们对无线网络需求增多，无线局域网作为有线网的补充，以其安装便捷、组网灵活、传输速率高等优点，深受消费者的喜爱。无线局域网的标准也从IEEE802.11a/b演进到802.11n，研究802.11b的实现有着重要的技术积累意义和实用价值。
　　本文以无线局域网IEEE802.11b物理层标准为设计规范，设计流程如下：解析标准，搭建发射机的架构及matlab浮点算法，设计接收机的架构及算法，加入TGn信道，仿真收发系统浮点模型，模型定点化及仿真，设计时序编写发射机RTL，各个子模块及功能仿真，发射机整体仿真，搭建硬件测试平台进行FPGA验证。
　　本文搭建了802.11b基带收发系统浮点/定点算法模型，完成了基带发射机的FPGA实现及测试。设计的802.11b发射机支持长PPDU帧格式，采用DBPSK、DQPSK调制，支持直接序列扩频(DSSS)和CCK两种模式，成型滤波器采用23阶系数偶对称的平方根升余弦滤波器，支持1Mbit/s、2Mbit/s、5.5Mbit/s和11Mbit/s四种速率。本文基于WLAN专用测试仪 LitePoint IQview、Altera的FPGA开发板Statix II及Maxim802.11b/g RF解决方案max2830等搭建了802.11b发射机硬件测试平台，IQview测试结果表明发送信号频谱掩模符合要求，发射调制精确度高，误差矢量幅度EVM指标达到29dBm，比协议要求低?20dBm。通过优化ROM表和I/Q交换替代复数乘法器，降低了硬件开销，CCK调制模块比传统的CCK算法实现节约了87％的ROM资源，QuartusII8.0综合后的发射机工作频率达到126MHz，满足44MHz系统时钟的要求。

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第一章 引言

1.1 课题的研究现状

1.3 课题的研究意义

1.4 本论文的研究方法

1.5 本论文的研究内容和结构

第二章 802.11b物理层协议解析

2.1 802.11b物理层帧格式

2.2 加扰器和解扰器

2.3 PLCP发送规程

2.4 直接序列扩频DSSS

2.5 补码键控调制CCK

2.6 发射机系统指标

2.7 本章小节

第三章 802.11b收发链路仿真

3.1 发射机算法设计

3.2 无线局域网信道模型

3.3 接收机算法设计

3.4 802.11b系统链路仿真

3.5 本章小节

第四章 802.11b发射机的设计实现

4.1 发射机硬件实现架构

4.2 整体时序设计

4.3 子模块的设计实现

4.4 本章小节

第五章 CCK调制器的设计实现

5.1 CCK码字的特点

5.2 改进的设计方案

5.3 功能仿真

5.4 本章小节

第六章 FPGA验证

6.1 FPGA综合

6.2硬件测试平台

6.3测试结果及分析

6.4本章小节

第七章 结论与展望

致谢

参考文献

攻硕期间取得的研究成果