基于USRP实现D2D通信物理层的关键技术研究

发布时间：2017-10-17 23:04

  本文关键词：基于USRP实现D2D通信物理层的关键技术研究

  更多相关文章： D2D USRP CCCH I/Q不平衡 本振泄露

【摘要】：随着移动通信和移动互联网的高速发展以及智能终端的高度普及,一种新的通过复用小区资源来进行终端间通信的技术D2D(Device-to-Device,设备直通)应运而生。D2D技术可以智能复用小区资源,实现小区范围内的点对点传输,提高频谱利用率、减少移动终端的功率消耗、减轻蜂窝网络系统的压力。目前D2D技术还停留在理论研究阶段,除了理论推导与仿真之外,该技术还缺乏真实环境中的实验验证。 本文基于TD-LTE (Time Division Long Term Evolution,分时长期演进)物理层协议,利用USRP软件无线电平台设计并实现了D2D通信物理层关键技术,包括承担数据业务传输的物理上行共享信道(PUSCH)的数据接收技术,以及用于碰撞躲避、同步和数据传输控制的D2D公共控制信道(CCCH)协议。 论文还研究和解决了实际USRP软件无线电平台实验过程中出现的两个重要问题。一是由于本振的I路和Q路存在幅度和相位差异,合成的复本振在对称载频处存在镜像分量,I1Q复混频导致接收到的信号在对称载波处存在泄露的现象,本文给出了信号在对称载波处泄露的数学模型,并研究了不平衡因子具有时变性的问题,最终设计了一种估算不平衡因子的方法,实现了信号在对称载波处泄露的抵消；二是实际的本振信号存在泄露,导致接收的信号存在直流分量的现象,本文采用二次调谐方法移除了直流分量,最后利用频谱仪和D2D试验平台进行了系统验证,达到了预期效果。
【关键词】：D2D USRP CCCH I/Q不平衡 本振泄露
【学位授予单位】：北京邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN929.5
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第一章 绪论8-12
• 1.1 移动通信的发展概况8
• 1.2 终端直通(D2D)技术简介8-9
• 1.3 USRP的特点9-10
• 1.4 论文主要工作及结构10-12
• 第二章 LTE物理层关键技术及USRP简介12-22
• 2.1 LTE物理层关键技术简介12-14
• 2.2 USRP简介14-19
• 2.2.1 USRP母板介绍14-16
• 2.2.2 USRP N210 FPGA子系统16-19
• 2.3 USRP子板简介19-20
• 2.4 USRP与UHD20
• 2.5 本章小结20-22
• 第三章 基于USRP软件无线电平台的D2D通信物理层设计22-48
• 3.1 D2D数据传输技术22-34
• 3.1.1 前端处理FrontEnd24-25
• 3.1.2 解资源映射25-27
• 3.1.3 信道估计27-29
• 3.1.4 信道均衡29
• 3.1.5 离散傅里叶逆变换29-30
• 3.1.6 解调30-31
• 3.1.7 解交织和解复用31-32
• 3.1.8 解速率匹配和HARQ32-33
• 3.1.9 Turbo译码33
• 3.1.10 CRC循环冗余校验33-34
• 3.2 D2D公共控制信道(D2D-CCCH)协议设计34-45
• 3.2.1 D2D-Sync信道35-37
• 3.2.2 D2D-RTS信道37-40
• 3.2.3 D2D-CTS信道40-42
• 3.2.4 D2D-DataCtrl信道42-43
• 3.2.5 D2D-ACK信道43-44
• 3.2.6 D2D数据传输流程44-45
• 3.3 USRP硬件实现过程45-46
• 3.4 本章小结46-48
• 第四章 D2D实验平台中信号镜像泄露和直流分量的处理48-72
• 4.1 信号镜像泄露现象的研究和消除48-61
• 4.1.1 信号镜像泄露的现象48-49
• 4.1.2 I/Q不平衡的建模分析49-51
• 4.1.3 抵消I/Q不平衡的理论方案51-53
• 4.1.4 实际抵消过程中对理论方案的改进53-59
• 4.1.5 抵消I/Q不平衡的实现方案59-60
• 4.1.6 抵消I/Q不平衡的实际效果60-61
• 4.2 存在直流分量现象的研究和移除61-68
• 4.2.1 基带频谱中存在直流分量的现象61-62
• 4.2.2 存在直流分量的原因分析62-63
• 4.2.3 移除直流分量的理论方法63-65
• 4.2.4 移除直流分量的实现65-66
• 4.2.5 移除直流分量的效果66-68
• 4.3 D2D系统实验效果68-71
• 4.4 本章小结71-72
• 第五章 结束语72-74
• 5.1 论文工作总结72
• 5.2 进一步工作的展望72-74
• 参考文献74-76
• 致谢76

【共引文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 啜钢;王文博;齐兆群;孙卓;;移动通信精品课程教学改革实践与探讨[J];北京邮电大学学报(社会科学版);2009年04期

2 孙鸿雁;李岩;陆阳;汪平瞻;;基于CDMA网络的动力供水监测系统设计[J];吉林大学学报(信息科学版);2011年05期

3 张会清;王普;高学金;任明荣;;分集接收抗多径衰落性能及在隧道模型中仿真[J];电波科学学报;2010年04期

4 王磊;张鹏;沈骜;徐晶;;提升用户感知的无线参数自动化诊断方法研究[J];电信工程技术与标准化;2012年01期

5 姜宏;莫秀玲;康健;孙晓颖;;“数字移动通信原理”课程教学模式探索[J];电气电子教学学报;2011年04期

6 祁建纲;李中年;王亚峰;;一种判定LTE小区用户位置的新方法[J];电信科学;2009年04期

7 朱东进;李晓飞;严云祥;;基于FPGA的GMSK数字调制的设计和实现[J];电子工程师;2008年07期

8 朱东进;;基于FPGA的PN码捕获的设计及实现[J];信息化研究;2010年11期

9 孙莹;;单片机控制远程数据采集系统设计[J];仪器仪表用户;2006年06期

10 陆慧;;智能电网中现代通信技术的介绍[J];广东输电与变电技术;2010年04期

中国重要会议论文全文数据库 前6条

1 张佳芬;;关于《移动通信》课程教学改革的探讨[A];四川省通信学会2011年学术年会论文集[C];2011年

2 武俊忠;赵成林;宗洁;;WCDMA上行链路多载波传输方案研究[A];2007北京地区高校研究生学术交流会通信与信息技术会议论文集（下册）[C];2008年

3 赵文波;杨名利;蔺玉珂;;无线信道特性分析[A];2006中国西部青年通信学术会议论文集[C];2006年

4 刘建;王洪海;王智森;;TD-SCDMA系统中相邻小区同频干扰问题的解决方案[A];2009通信理论与技术新发展——第十四届全国青年通信学术会议论文集[C];2009年

5 卢红洋;刘建;陈伟;李晶;张莉婷;;GSOS系统的原理及其在海上应用初探[A];中国航海科技优秀论文集（2010）[C];2010年

6 赵静;郭强;张政超;;基于MATLAB的CDMA 2000抗衰落技术的仿真研究[A];探索 创新 交流（第4集）——第四届中国航空学会青年科技论坛文集[C];2010年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 潘\，

本文编号：1051542