基于NetFPGA+USRP的MIMO實(shí)驗(yàn)平臺(tái)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、近幾年來(lái)，隨著對(duì)下一代無(wú)線通信MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)測(cè)試平臺(tái)的研究，一些成熟而且靈活度高的軟件無(wú)線電設(shè)備（USRP，Universal Software Radio Peripheral）用于MIMO平臺(tái)的搭建，這取代了以往基帶處理部分復(fù)雜的硬件設(shè)計(jì)，并具有較高的靈活性及通用性。如何利用USRP等現(xiàn)有設(shè)備完成MIMO平臺(tái)的搭建成為了對(duì)MIMO技術(shù)研究的一個(gè)熱點(diǎn)。
　　對(duì)于使用現(xiàn)有的

2、設(shè)備來(lái)完成MIMO平臺(tái)的搭建，首先需要解決設(shè)備間的連接及數(shù)據(jù)交換問(wèn)題；其次還要求數(shù)據(jù)處理具有低延遲性、可靠性及實(shí)時(shí)性等特點(diǎn)；最后還要求平臺(tái)具有一定的可擴(kuò)展性及開(kāi)放性。NetFPGA（Net Field－Programmable Gate Array）作為斯坦福大學(xué)開(kāi)發(fā)的一個(gè)軟硬件兼可編程的開(kāi)放平臺(tái)，它在高速數(shù)據(jù)處理及交換具有較強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)兼具有開(kāi)放性、實(shí)時(shí)性及可擴(kuò)展性等方面的特點(diǎn)。綜上所述，本文提出利用NetFPGA與USRP搭建MI

3、MO實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，初級(jí)目標(biāo)在于驗(yàn)證兩者結(jié)合搭建MIMO實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的可行性及數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃詥?wèn)題，同時(shí)基于此平臺(tái)研究數(shù)據(jù)交換技術(shù)和驗(yàn)證真實(shí)無(wú)線信道環(huán)境下MIMO傳輸?shù)木唧w實(shí)現(xiàn)。具體研究?jī)?nèi)容如下：
　?。?）論文首先介紹了MIMO平臺(tái)研究現(xiàn)狀，具體分析了國(guó)內(nèi)外MIMO平臺(tái)構(gòu)架及相關(guān)參數(shù)并進(jìn)行分類研究；從MIMO系統(tǒng)關(guān)鍵理論的MIMO信道容量、空時(shí)編碼技術(shù)及兩種Alamouti接收機(jī)方案進(jìn)行分析及仿真，完成對(duì)MIMO系統(tǒng)的研究及平臺(tái)搭建初級(jí)方

4、案的選取。
　?。?）接著，本文基于NetFPGA+USRP的MIMO實(shí)驗(yàn)平臺(tái)進(jìn)行了詳細(xì)方案設(shè)計(jì)。提出平臺(tái)搭建思路及初級(jí)構(gòu)架，并分別對(duì)USRP2920和NetFPGA硬件設(shè)備及開(kāi)發(fā)環(huán)境進(jìn)行詳細(xì)的介紹，然后在NetFPGA開(kāi)發(fā)板完成數(shù)據(jù)交換關(guān)鍵模塊及擴(kuò)展模塊的實(shí)現(xiàn)，同時(shí)利用LabVIEW(Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench)軟件完成MIMO關(guān)鍵算法的實(shí)現(xiàn)。