課程模組3. 5G大型陣列天線基頻課程模組

教材模組名稱 5G大型陣列天線基頻課程模組
教材模組

教學目標

 

5G大型陣列基頻是5G通訊系統必備的一個模組,將可結合毫米波技術實現巨大天線陣列之傳收通訊。此課程介紹陣列信號處理理論教材,例如:波束合成器設計、方位源估測、數位預處理、混合型陣列波束合成通訊技術等,並藉由Matlab軟體平台開發一套完整的多用戶陣列天線波束處理通訊系統。最後,將Matlab開發之軟體結合至4TX/4RX之軟體無線電平台(4X4 MIMO平台),此平台主要包含基頻FPGA、類比DAC/ADC與4天線收發之射頻模組,此實務驗證前將結合多天線陣列間增益與相位調校教材,最終完成一套可實測兩用戶具不同方位同時收發之4TX/4RX陣列天線通訊系統。

●子模組一:5G大型陣列天線基頻理論一
教學目標:介紹大型陣列天線通道模型、數位預處理與波束合成技術,及說明混合型陣列天線架構與信號處理技術

●子模組二:5G大型陣列天線基頻理論二
教學目標:介紹數位波束合成設計、DOA方位角估測、同步技術,最後完成多用戶陣列天線通訊之理論教學與程式設計

●子模組三:5G大型陣列天線基頻實驗一
教學目標:運用4X4 MIMO傳收機平台結合陣列天線增益與相位調校技術,實現單脈波波束合成與DOA角度估測

●子模組四:5G大型陣列天線基頻實驗二
教學目標:以子模組二之教材,運用4X4 MIMO傳收機平台,實現多用戶陣列天線之DBF波束合成與DOA角度估測

教材模組

課程大綱

 

●子模組一:5G大型陣列天線基頻理論一

課程大綱:

1.     大型陣列天線簡易通道模型簡介

2.     數位預處理技術(含Digital Precoding程式)

3.     類比波束合成技術(含波束配對技術)

4.     混合型(數位預處理與類比波束合成)之大型陣列天線處理技術(含Hybrid Precoding程式)

●子模組二:5G大型陣列天線基頻理論二

課程大綱:

1.     大型陣列天線波束合成技術(含Beamforming程式)

2.     簡易方位角(DOA)估計技術(含DOA估計程式)

3.     簡易多用戶數位基頻同步處理技術(含Multiuser Synchronization程式)

●子模組三:5G大型陣列天線基頻實驗一

課程大綱:

1.     4X4 MIMO傳收機簡介

2.     運用4X4 MIMO傳收機平台實現單脈波波束合成與DOA角度估測(五大步驟)

●子模組四:5G大型陣列天線基頻實驗二

課程大綱:

1.     運用4X4 MIMO傳收機平台實現多用戶陣列天線之DBF波束合成與DOA角度估測(二大步驟)

2.     Matlab/Simulink延伸學習教材(Phase Array Toolbox與RF Toolbox等五項)

可分享教材模組內容說明 授課教材投影片240頁,實驗手冊共4組
所需實作平台配備與經費需求預估

(以模組教學實作所需基本軟、硬體平台估算)

實作平台配備說明(每組供2位同學使用)

●4個RF發射端:一套4X4 MIMO平台

●4個RF接收端:一套4X4 MIMO平台

●一組實驗需要2套4X4 MIMO平台

設備經費需求:每組NT$200,000 (每套NT$100,000)

聯盟/示範教學實驗室可提供之訓練與技術支援

(含實驗示範影片)

● 示範教學實驗室及聯盟網址:http://5gwct.nctu.edu.tw

●助教工作坊 20 人/場,共1場

●教師工作坊 20 人/場,共1場

聯絡窗口 負責教師:元智大學 鄧俊宏教授 E-mail: jh.deng@saturn.yzu.edu.tw

專責助理:元智大學 周子恩同學 E-mail: david71241qaz@gmail.com

交通大學 陳楹琤小姐 E-mail: yingcheng@nctu.edu.tw

聯絡電話: (03) 463-8800 ext 7705

(03) 571-2121 ext 54566

5G大型陣列天線基頻模組課程_公開版