编写。根据所设计的FPGA硬件，编写无线通信nakagami信道m参数估测算法、设置存储器初始值、设计软件控制硬件的接口，并用脚本语言将所有软件操作集成到一个main脚本中，使软件运行一键化。
[0042]步骤五:算法验证。打开terminal窗口，输入指令“cd{xx.bin locat1n} ”，进入到xx.bin文件所在路径后，输入指令“SelectMAP xx.bin”，完成后系统会提示bin文件下载成功，然后输入指令“b4d”，开起FPGA和minibee的通讯端口。
[0043]完成以上步骤后，重新打开一个terminal窗口，输入指令“matlab”，打开matlab软件，在matlab command window中运行编写好的main, m脚本文件。执行完此步骤之后，无线通信nakagami信道m参数估测算法的实现过程已完毕，对应的数据结果在相应的寄存器中，可供用户对数据进行后期处理。
[0044]本算法的实测结果如图1所示，由于Nakagami信道m值不能小于0.5，从图中可看到GMM算法和矩算法I都存在m值小于0.5的情况，因此算法在此通?目场景中失效。矩算法2的m值波动过大，表示其算法优良性欠佳。本算法由于估计了噪声和干扰信号的功率，因此测得的m值略大于一般ML算法[1]，与理论值贴近，因此为最优。
[0045]步骤六:FPGA硬件设计和软件算法的优化。由于不同通信场景对于算法的效率、精确度不同，因此需要对于FPGA硬件和软件算法设计做出一定的调整，满足不同场景的需要。
[0046]如果某种无线通信nakagami信道m参数估测算法需要对硬件参数设置或者FPGA参数设置进行修改，可以在软硬件接口部分修改脚本语言中的参数，从而达到快速修改的目标。
[0047]实现上述方法的无线通信Nakagami信道m参数估测算法的测试系统，包括信号发射单元、信号接收单元以及matlab单元，以及显示结果用户图形界面。
[0048]所述信号发射、信号接收单元，包括发射端和接收端，所述发射端将指定序列的基带信号发射至所述接收端，其中所述指定序列的基带信号由软件程序产生，所述发射端和所述接收端的通信参数由软件程序设定、控制；
[0049]所述matlab单元，用于采集发射端和接收端的中频信号电压值，运行所述无线通信Nakagami信道m参数估测算法。
[0050]所述信号发射端，包括PFGA模块，用于将所述的基带信号通过平方根升余弦滤波(SRRC滤波)，插值，载波调制成245.76MHz的中频信号；
[0051]中频转高频模块，用于将中频信号通过数模转化(DAC)，调制，滤波，射频端放大后得到2.4576GHz的射频信号，并根据射频端的增益倍数以及数模量化精度将中频信号换算成射频信号，通过无线信道发送射频信号至所述接收端；
[0052]所述接收端，包括高频转中频模块，用于将接收到的2.4576GHz的射频信号依次通过低通滤波、解调、可变增益放大、模数转化(ADC)后得到245.76MHz的中频信号，根据射频端的增益倍数以及模数量化精度将射频端电压值换算成中频；
[0053]将245.76MHz的中频信号一路直接存进所述FPGA模块的数据存储器，输出至所述matlab单元，另一路通过FPGA模块的匹配滤波和下变频后进入预处理寄存器。
[0054]所述matlab单元为安装有Matlab软件的计算机，所述计算机通过软硬件接口与所述FPGA模块、中频转高频模块、高频转中频模块，所述软硬件接口包括软件控制参数接口、数据输入输出接口、FPGA配置接口、硬件配置接口，其中，所述软件控制参数接口，用于输出所述发射端和所述接收端的通信参数；所述数据输入输出接口，用于所述信号发射单元、信号接收单元与matlab单元之间的数据传输；所述FPGA配置接口，用于对FPGA做初始化配置以及FPGA参数设置；所述硬件配置接口，用于控制中频转高频模块、高频转中频模块运行参数。
[0055]所述FPGA模块包括连接的符号产生电路、星座映射电路、平方根升余弦滤波(SRRC滤波)电路、插值电路、信号选择电路；以及数据存储器、匹配滤波电路和所述匹配电路连接的下抽样电路。
[0056]所述信号选择电路，有部分信道估计算法在估算时，需要测量信道的噪声功率以提高算法的精确度，信号选择的功能是通过选择不同特征序列的信号来达到分别测量噪声功率和信号功率的目标。
[0057]以上，仅为本发明的较佳实施例，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求所界定的保护范围为准。
【主权项】
1.一种无线通信Nakagami信道m参数估测算法的测试方法，其特征在于，包括 SI搭建测试平台，在minibee硬件平台上centos操作系统中搭建matlab、Xilinx和BPS的开发平台； S2设计FPGA模块硬件结构； S3FPGA文件编译； S4算法验证，在matlab中运行所述无线通信Nakagami信道m参数估测算法； S5根据算法验证结果，调整FPGA模块硬件结构设计、无线通信Nakagami信道m参数估测算法。2.根据权利要求1所述的无线通信Nakagami信道m参数估测算法的测试方法，其特征在于，所述算法验证具体包括步骤: 产生基带信号，将基带信号通过平方根升余弦滤波，插值，载波调制成245.76MHz的发射端中频信号； 将中频信号通过数模转化，调制，滤波，射频端放大后得到2.4576GHz的射频信号，并根据射频端的增益倍数以及数模量化精度将中频信号换算成射频信号，通过无线信道发送射频信号； 将接收到的2.4576GHz的射频信号依次通过低通滤波、解调、可变增益放大、模数转化后得到245.76MHz的接收端中频信号； 采集发射端和接收端的中频信号电压值，在matlab中运行所述无线通信Nakagami信道m参数估测算法，对所述无线通信Nakagami信道m参数估测算法的有效性和准确性进行判定。3.一种无线通信Nakagami信道m参数估测算法的测试系统，其特征在于，包括信号发射单元、信号接收单元以及matlab单元， 所述信号发射、信号接收单元，包括发射端和接收端，所述发射端将指定序列的基带信号发射至所述接收端，其中所述指定序列的基带信号由软件程序产生，所述发射端和所述接收端的通信参数由软件程序设定、控制； 所述matlab单元，用于采集发射端和接收端的中频信号电压值，运行所述无线通信Nakagami信道m参数估测算法。4.根据权利要求3所述的无线通信Nakagami信道m参数估测算法的测试系统，其特征在于，所述信号发射端，包括PFGA模块，用于将所述的基带信号通过平方根升余弦滤波，插值，载波调制成245.76MHz的中频信号； 中频转高频模块，用于将中频信号通过数模转化，调制，滤波，射频端放大后得到2.4576GHz的射频信号，并根据射频端的增益倍数以及数模量化精度将中频信号换算成射频信号，通过无线信道发送射频信号至所述接收端； 所述接收端，包括高频转中频模块，用于将接收到的2.4576GHz的射频信号依次通过低通滤波、解调、可变增益放大、模数转化后得到245.76MHz的中频信号，根据射频端的增益倍数以及模数量化精度将射频端电压值换算成中频； 将245.76MHz的中频信号一路直接存进所述FPGA模块的数据存储器，输出至所述matlab单元，另一路通过FPGA模块的匹配滤波和下变频后进入预处理寄存器。5.根据权利要求4所述的无线通信Nakagami信道m参数估测算法的测试系统，其特征在于，所述matlab单元为安装有Matlab软件的计算机，所述计算机通过软硬件接口与所述FPGA模块、中频转高频模块、高频转中频模块，所述软硬件接口包括软件控制参数接口、数据输入输出接口、FPGA配置接口、硬件配置接口，其中，所述软件控制参数接口，用于输出所述发射端和所述接收端的通信参数；所述数据输入输出接口，用于所述信号发射单元、信号接收单元与matlab单元之间的数据传输；所述FPGA配置接口，用于对FPGA做初始化配置以及FPGA参数设置；所述硬件配置接口，用于控制中频转高频模块、高频转中频模块运行参数。6.根据权利要求4所述的无线通信Nakagami信道m参数估测算法的测试系统，其特征在于，所述FPGA模块包括连接的符号产生电路、星座映射电路、平方根升余弦滤波电路、插值电路、信号选择电路；以及数据存储器、匹配滤波电路和所述匹配电路连接的下抽样电路。7.根据权利要求3所述的无线通信Nakagami信道m参数估测算法的测试系统，其特征在于，还包括用户图形界面。
【专利摘要】本发明公开无线通信Nakagami信道m参数估测算法的测试方法、系统，所述方法包括S1搭建测试平台，在minibee硬件平台上centos操作系统中搭建matlab、Xilinx和BPS的开发平台；S2设计FPGA模块硬件结构；S3 FPGA文件编译；S4算法验证，在matlab中运行所述无线通信Nakagami信道m参数估测算法；S5根据算法验证结果，调整FPGA模块硬件结构设计、无线通信Nakagami信道m参数估测算法。
【IPC分类】H04W24/06, H04W24/02
【公开号】CN104994522
【申请号】CN201510250023
【发明人】陈徐洪, 樊平毅, 刘善赟
【申请人】清华大学
【公开日】2015年10月21日
【申请日】2015年5月15日