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宽带无线局域网中的动态频率选择技术研究

作　者: 韦雪明
导　师: 徐继麟
学　校: 电子科技大学
专　业: 电路与系统
关键词: 无线局域网(WLAN) 宽带无线通信 HiperLAN/2 动态频率选择(DFS) 干扰检测 频率转换
分类号: TN925.93
类　型: 硕士论文
年　份: 2005年
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内容摘要


随着通信3G 时代来临,人们对大规模数据业务以及无缝通信的需求日益扩大,使得宽带无线通信已经越来越多的获得广大用户的肯定。同时,无线通信设备的广泛使用,使得相互之间的干扰不可避免。这样,如何排除无线通信设备相互之间的干扰是业界研究的一个重要的方向。HiperLAN/2 标准是欧洲ETSI BRAN(宽带无线接入网络) 小组制定并发布的宽带无线局域网通信标准,也是目前最完善的无线局域网通信标准。我国对它的研究比欧洲发达国家落后,国内也鲜有这方面的研究。这个标准中总结了以往无线局域网通信标准的优点和不足,发展了一些新的技术,其中就包括一种称之为动态频率选择的新技术,用于排除无线通信设备工作时相互之间的干扰。这项技术只定义了无线通信设备之间通信信令协议,因此通信设备的干扰检测和选频功能的设计就有了很大的自由度,只要能够稳定检测出通信设备的干扰状况以及能够及时的切换至未受干扰的频道用以通信就是符合要求的。文中具体分析了无线通信干扰的种类、一些避免干扰的方法以及HiperLAN/2 技术标准,并对采用动态频率选择技术后通信系统误码性能进行了仿真,然后提出了一套干扰检测和动态选频的方案,最后对宽带通信和动态频率选择技术的未来做了总结分析,文中有两点创新工作: (1)结合工程实际改进动态频率选择检测算法,对采用动态频率选择技术的通信系统的误码性能进行了模拟环境仿真,对不同的算法检测性能做了比较。(2)提出了一套干扰检测和动态选频的方案。该方案主要对可通信频率进行处理,归类为可用通信频点和不可用通信频点。这样处理后就可以对通信频点进行转换,从而将受干扰通信频点转到未受干扰频点。动态频率选择核心控制部分采用FPGA 设计,仿真实现了预定的设计功能。

全文目录


第一章 引言  8-15
  1.1 无线接入系统特点  9-10
  1.2 目前各种无线局域网系统标准  10-12
    1.2.1 概述  10-11
    1.2.2 目前各种主要无线局域网标准比较  11-12
  1.3 无线局域网所使用频谱  12-13
  1.4 新颖的动态频率选择技术(DFS)  13
  1.5 本文的主要研究工作及安排  13-15
第二章 无线通信干扰及抗干扰技术  15-24
  2.1 干扰的分类  15-18
    2.1.1 外部噪声  16
    2.1.2 邻近频道干扰  16-17
    2.1.3 近端对远端的干扰  17
    2.1.4 同频干扰  17-18
  2.2 防止干扰技术  18-22
    2.2.1 普通盲跳频技术(Frequency Hopping)  18-19
    2.2.2 自适应跳频技术(Adaptive Frequency Hopping)  19-21
    2.2.3 动态频率选择技术(Dynamic Frequency Selection)  21-22
  2.3 自适应跳频(AFH)和动态频率选择(DFS)的异同  22-24
第三章 HiperLAN/2 相关标准和技术规范  24-37
  3.1 HiperLAN/2 技术特点  25-27
  3.2 HiperLAN/2 技术标准  27-33
    3.2.1 物理层标准  27-30
    3.2.2 数据链路层  30-33
    3.2.3 汇聚层  33
  3.3 HiperLAN/2 与802.11 网络性能比较分析  33-36
  3.4 HiperLAN/2 与蓝牙(Bluetooth)技术  36-37
第四章 动态频率选择技术系统仿真  37-51
  4.1 动态频率选择(DFS)流程  38-39
  4.2 动态频率选择算法  39-43
    4.2.1 固定门限衡量算法  39-40
    4.2.2 表决法链路检测  40-43
  4.3 正交频分复用(OFDM)系统的误码率分析  43-47
    4.3.1 OFDM 原理  43-44
    4.3.2 OFDM 在无线信道中的传输性能  44-46
    4.3.3 OFDM 系统的误码率分析  46-47
  4.4 WLAN 中同频干扰对BER 性能的影响  47-51
    4.4.1 无线通信传播模型  47
    4.4.2 网络拓扑结构  47-48
    4.4.3 系统干扰仿真模型  48-51
第五章 DFS 链路检测控制模块论证及设计  51-62
  5.1 链路检测单元  51-53
  5.2 频率映射集功能单元  53-57
    5.2.1 好频道的判断论证  53-54
    5.2.2 算法收敛性分析  54-55
    5.2.3 功能模块实现  55-57
  5.3 动态频率选择控制的FPGA 实现  57-60
    5.3.1 FPGA 设计电路的优点  57-58
    5.3.2 FPGA 控制实现  58-59
    5.3.3 FPGA 控制模块综合电路及仿真图  59-60
  5.4 FPGA 转接测试电路板设计  60-62
第六章 总结与展望  62-63
参考文献  63-65
致谢  65-66
附录:MATLAB 仿真源程序  66-72
个人简历及发表论文、获奖情况  72

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 无线通信 > 无线电中继通信、微波通信 > 无线用户环路（无线接入网）
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