光纤分布系统中数字信号处理研究与设计

发布时间：2017-06-25 22:03

  本文关键词：光纤分布系统中数字信号处理研究与设计，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：光纤分布系统融合了2G、3G和4G网络,是室内外综合覆盖解决方案,解决了室内外覆盖信号的无缝融合问题,提升了室内外信号覆盖质量。光纤分布系统是通过对馈入的多制式射频信号进行数字化处理,然后通过光纤传输和分布的室内外单元信号覆盖进行解决方案。基站信号通过光纤分布系统直接耦合,然后由数字光纤进行基站信号传输。光纤分布系统的组成单元有数字接入控制单元和数字射频拉远单元。从基站耦合的下行信号经过下变频到中频信号,中频信号接入到数字中频部分,首先通过A/D变换器作数据抽取,变换为数字信号,然后接入基带信号处理单元,通过对数据速率以及组成结构的变换,转成适合标准接口协议要求的帧格式,将组好的数据帧通过数字光纤收发器发送给数字光纤,然后以光纤为介质将其传送到远端。其远端首先接收数字光纤发送过来的光口数据,通过数字光纤收发器将含有基带数字信号的光口数据发送到基带信号单元进行处理,通过各种解析变换等生成基带数据,经D/A变换器还原成模拟中频信号,然后由上变频模块将基带数据转换为射频信号,经过功放模块进行放大,在通过用户天线发射至覆盖区域,从而实现信号的覆盖。对于来自终端用户的上行信号,由上述过程的逆过程,在远端接收,再传送回基站[9]。本文主要研究光纤分布系统中数字信号处理部分,介绍了光纤分布系统的基本应用情况,描述了系统中的数字信号处理部分,包括数字处理硬件设计和软件设计,重点研究部分为数字信号处理软件部分。在光纤分布系统中,数字信号处理功能由FPGA器件完成,以实现数据的采集、混频、变频、滤波和信号控制等功能。经转换后的信号数据发送给DAC器件。数字信号处理软件的主要组成模块为时钟处理模块、ADC模块、DDC与DUC模块、CPU接口模块、ALC控制模块、TD-LTE同步模块、功率检测模块与光口模块。其中DDC与DUC模块和TD-LTE同步模块是本文的重点研究部分。经过仿真调试、软件编码和系统测试验证,基于数字信号处理技术的光纤分布系统,具有大动态、低噪声的优点。满足了多制式信号拉远覆盖的应用需求,圆满解决了室内外多制式信号覆盖问题。
【关键词】：光纤分布系统 数字信号处理 滤波 TD-LTE同步
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN911.72;TN253
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-11
• 第1章 绪论11-14
• 1.1 课题研究的背景目的及意义11-12
• 1.1.1 课题的研究背景11
• 1.1.2 课题目的及意义11-12
• 1.2 数字信号处理技术研究现状12-13
• 1.2.1 数字信号处理技术研究现状12-13
• 1.2.2 数字信号处理技术在数字光纤分布系统中应用现状13
• 1.3 论文主要研究内容13-14
• 第2章 光纤分布系统研究设计14-20
• 2.1 系统架构14-15
• 2.2 制式支持及组网15-16
• 2.2.1 支持的制式15
• 2.2.2 组网应用15-16
• 2.3 光纤分布系统优势分析16-17
• 2.4 数字信号处理在系统中的作用17-19
• 2.4.1 DDC、DUC原理18
• 2.4.2 TD-LTE同步原理18-19
• 2.5 本章小结19-20
• 第3章 光纤分布系统数字处理硬件设计20-25
• 3.1 控制盘硬件结构设计20-21
• 3.2 FPGA电路设计21-22
• 3.3 控制盘信号链路设计22-25
• 3.3.1 信号链电路功能框图22-23
• 3.3.2 ADC单元23-24
• 3.3.3 DAC单元24-25
• 第4章 光纤分布系统信号处理软件设计25-74
• 4.1 数字信号处理软件框架设计25-26
• 4.1.1 程序框架设计分析25-26
• 4.2 时钟模块软件设计26-27
• 4.2.1 时钟模块工作原理分析27
• 4.3 ADC模块软件设计27-28
• 4.3.1 ADC模块程序框架设计27-28
• 4.4 DDC模块软件设计28-42
• 4.4.1 DDC工作原理分析28-31
• 4.4.2 DDC设计方法31-35
• 4.4.3 DDC matlab仿真设计35-42
• 4.5 DUC模块软件设计42-47
• 4.5.1 DUC工作原理分析42-43
• 4.5.2 DUC设计方法43-45
• 4.5.3 DUC matlab仿真设计45-47
• 4.6 载波生成模块软件设计47-48
• 4.6.1 载波生成模块程序设计47-48
• 4.7 CPU接口模块软件设计48-49
• 4.7.1 CPU接口工作原理分析48
• 4.7.2 CPU接口程序设计48-49
• 4.8 ALC模块软件设计49-50
• 4.8.1 ALC程序设计49-50
• 4.9 DAC模块软件设计50-51
• 4.9.1 DAC程序设计51
• 4.10 TD-LTE同步模块软件设计51-64
• 4.10.1 TD-LTE同步工作原理分析51-55
• 4.10.2 TD-LTE同步程序设计55-64
• 4.11 功率检测模块软件设计64-65
• 4.11.1 功率检测程序设计64-65
• 4.12 光口模块软件设计65-74
• 4.12.1 光口帧格式分析66
• 4.12.2 光口程序设计66-74
• 第5章 数字信号处理实验结果分析74-83
• 5.1 光纤分布系统试验74-76
• 5.1.1 硬件平台实物图74-75
• 5.1.2 光纤分布系统实物图75-76
• 5.2 系统测试图76-77
• 5.2.1 系统测试连接框图76
• 5.2.2 系统测试实物图76-77
• 5.3 测试结果分析77-83
• 5.3.1 输出功率指标分析77-78
• 5.3.2 增益指标分析78
• 5.3.3 时延指标分析78-80
• 5.3.4 EVM\ 频率误差指标分析80
• 5.3.5 光纤分布系统应用案例及效果评估80-83
• 第6章 全文总结与展望83-85
• 6.1 总结83
• 6.2 展望83-85
• 致谢85-86
• 参考文献86-88

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前9条

1 马天翔;;关于数字信号处理技术的应用与发展[J];电子世界;2013年11期

2 何红;雷许斌;;新型光纤分布系统解决方案[J];移动通信;2013年10期

3 薛楠;文博;吴琼;;LTE室内分布系统建设方案研究[J];邮电设计技术;2013年01期

4 杨军;张力方;;光纤分布系统应用研究[J];电信技术;2012年S2期

5 铁奎;张慷;凌云志;;通信系统中数字上变频技术的研究与设计[J];电子设计工程;2012年15期

6 徐小明;蔡灿辉;;基于FPGA的数字下变频(DDC)设计[J];通信技术;2011年10期

7 李飞;;数字控制振荡器(NCO)的FPGA实现[J];电子元器件应用;2010年11期

8 郝禄国;钟志艺;;基于CPRI协议的数字光纤直放站同步技术[J];数字通信世界;2009年12期

9 ;CIC Filter Theory in DDC and Implementation by Using FPGA[J];Wuhan University Journal of Natural Sciences;2004年06期

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本文编号：483683