WLAN链路仿真平台帧聚合机制及噪声方差估计算法实现与仿真

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1、国内图书分类号：TN929．5国际图书分类号：621．39西南交通大学研究生学位论文密级：公开皿丛链路笾真壬台噬聚金扭童堕壁噬直立羞垡i土篡法塞班与值真年级三雯二二级姓名黄羞申请学位级别工程亟±专业电王皇通信工程指导老师值蓥副数援二零一四年五月ClassifiedIndex：TN929．5U．D．C：621．39SouthwestJiaotongUniversityMasterDegreeThesis—III丫I／lll算／／／lll3llll／／／7I／ll／／7／lll／／I／lll／／1I／／lll7／lll／TheImplem

2、entationandSimulationofFrameAggregationMechanismsandNoiseVarianceEstimationAlgorithmBasedonWLANLinkSimulationPlatformGrade：2011Candidate：FangHuangAcademicDegreeAppliedfor：MasterDegreeofEngineeringSpeciality：ElectronicsandCommunicationEngineeringSupervisor：RongHeMay,2014

3、西南交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权西南交通大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1．保密口，在年解密后适用本授权书；2．不保密d使用本授权书。(请在以上方框内打“√”)学位论文作者签名：嗤茜日期：如ft心、涉指导老臌：／)巧蓖日期：驯仁r．z3西南交通大学硕士学位论文主要工作(贡献)声明本人在学位论文中所

4、做的主要工作或贡献如下：1．由于不同IEEE802．11标准对不同类型帧的数据字段和前导字段的处理方式不同，本文基于Matlab平台对IEEE802．11标准中Non．HT、HT-mixed、HT-GF和VHT等不同类型数据帧的生成进行了编程实现，能与仿真平台的其他物理层模块协同工作。2．对IEEE802．11n标准中提出的A．MPDU和A—MSDU两种帧聚合机制进行了分析和编程实现。搭建了包括MAC层和物理层主要模块的WLAN仿真链路，对不同子帧长度和不同聚合个数情况下这两种帧聚合机制的系统吞吐量性能进行了仿真和分析。3．分析了几种

5、噪声方差估计方法的优缺点以及适用场景。并在Matlab平台下，在不同调制阶数、信道采用LMMSE估计方法情况下，对基于MMSE的噪声方差估计方法和基于ML的噪声方差估计方法的性能进行了实现与仿真。本人郑重声明：所呈交的学位论文，是在导师指导下独立进行研究工作所得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明。本人完全了解违反上述声明所引起的一切法律责任将由本人承担。学位论文作者签名：{储日期：力胜心、够西南交通大学硕士研究生学位论文

6、第1页摘要IEEE802．11作为WLAN的主要标准，定义了PHY层和MAC层相关规定。802．1ln以及最新的802．1lac协议在物理层和MAC层均采用了多种新技术或增强机制来提高数据的传输速率，包括增强的调制编码技术、下行多用户输入多输出(MU—MIMO)、块确认、帧聚合技术等。不同IEEE802．11协议定义了不同的PPDU帧格式，包括802．1la对应的Non-HT帧格式、802．1ln对应的HT-mixed帧格式和HT-GF帧格式，以及802．1lac所对应的VHT帧格式。不同帧类型的数据字段和前导字段的构成和产生方式有所

7、不同。本文的工作背景是基于某公司的一个研发项目，该项目以MATLAB为主要开发工具，要求设计一个能支持WLAN相关技术和特性的链路级仿真平台，能实现对IEEE802．11系列标准(a／b／g／n／ac)@关键物理层技术以及MAC层部分主要机制性能仿真和验证。本文的主要工作是从以下几个方面开展：首先，对IEEE802．1la／n／ac这三种协议中构成PPDU帧的前导字段和数据字段进行了研究，并对它们分别进行了编程实现。其次，本文完成了802．1In协议中提出的A-MSDU与A．MPDU这两种帧聚合机制的编程。搭建了包括MAC层和物理层主

8、要模块的WLAN仿真链路，对两种帧聚合机制的性能进行了仿真，比较这两种帧聚合机制在不同帧聚合长度以及不同子帧个数情况下的系统吞吐量性能，并与不采用帧聚合机制情况下的系统吞吐量进行了比较和分析。最后，本论文还对目前较为经典