TD-LTE系统PRACH接收技术研究及多核DSP实现

发布时间：2017-10-19 14:28

  本文关键词：TD-LTE系统PRACH接收技术研究及多核DSP实现

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【摘要】：移动通信已经成为人们日常生活密不可分的一部分,互联网业务的普及使得音视频数据大量进入人们的生活,移动通信业务的迅猛发展使得对通信容量的需求迅速增加,对移动带宽的需求日益迫切,与此同时,对移动通信系统的实时性也提出了更高的要求。LTE使用一系列关键的基础无线技术,包括正交频分复用技术、多输入多输出技术以及全分组交换技术,这些技术使得通信速率显著提高,同时提高了频谱效率,分组优化的扁平网络架构可以支持无缝移动性,有效降低协议处理时延,从而降低无线网络时延并提升服务质量,能够保证实时业务(如VoIP)的服务质量。LTE系统已经在全球范围大规模部署,其相关技术已经成熟。 本文重点研究TD-LTE上行链路时间同步过程中的随机接入物理层接收过程,本文首先对随机接入接收链路的各个模块进行算法设‘计、功能测试和性能仿真,然后完成各个模块在FreeScale MSC8157多核基带处理器上的代码实现,并进行了功能测试,代码优化和性能分析,实现了实时处理的要求。 首先,论文中提出了一种新的随机接入接收端前导码检测方法,该方法可以配合不同的噪声估计方法,并在常规小区和高速小区场景下对不同随机接入前导序列格式的检测性能进行了仿真,仿真结果表明该算法相对于协议要求有2-3dB的性能提升,且算法复杂度低,方便工程实现。 其次,论文基于飞思卡尔(FreeScale)最新一代基带无线接入多核处理器MSC8157完成了随机接入接收端的设计与实现,验证了随机接入基带部分接收端整体链路过程。为保证实时性和并发性文中基于该DSP的硬件架构和系统特点,给出代码的具体优化方法和优化结果,验证了系统实施的可行性。 再次,论文还设计了一种随机接入接收端所使用的抗混叠低通滤波器,给出其相关特性,并在DSP平台上完成了设计与实现,可提升随机接入的检测性能。
【关键词】：TD-LTE 上行同步 随机接入 前导序列检测 多核DSP
【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4-6
• ABSTRACT6-8
• 目录8-10
• 第一章 绪论10-22
• 1.1 UMTS长期演进LTE10-16
• 1.1.1 LTE关键技术12-14
• 1.1.2 TD-LTE与LTE FDD区别14-15
• 1.1.3 LTE现状15-16
• 1.2 TD-LTE同步过程16-20
• 1.2.1 下行同步和小区搜索16-17
• 1.2.2 上行同步和随机接入17-20
• 1.3 论文组织结构20-22
• 第二章 TD-LTE物理层概述22-36
• 2.1 信道结构与带宽22-23
• 2.2 帧结构与物理资源23-26
• 2.3 随机接入物理层过程26-35
• 2.3.1 PRACH流程26-28
• 2.3.2 Zadoff-Chu序列28-29
• 2.3.3 非限制集循环移位29-30
• 2.3.4 限制集循环移位30-31
• 2.3.5 PRACH格式与资源配置31-35
• 2.4 本章小结35-36
• 第三章 TD-LTE上行同步接收技术36-56
• 3.1 随机接入接收链路36-37
• 3.2 随机接入接收关键技术与算法37-54
• 3.2.1 频率搬移37-39
• 3.2.2 抗混叠滤波器设计39-41
• 3.2.3 功率时延谱计算41-43
• 3.2.4 峰值搜索算法43-48
• 3.2.5 峰值搜索算法改进48-54
• 3.2.6 定时估计算法54
• 3.3 本章小结54-56
• 第四章 TD-LTE PRACH接收算法仿真分析56-64
• 4.1 随机接入信道仿真平台56
• 4.2 无线信道模型56-57
• 4.3 性能要求及仿真参数57-59
• 4.4 PRACH接收性能仿真分析59-62
• 4.4.1 低速小区59-61
• 4.4.2 高速小区61-62
• 4.5 本章小结62-64
• 第五章 TD-LTE PRACH接收多核DSP实现64-78
• 5.1 MSC8157 DSP简介64-65
• 5.2 PRACH接收的DSP实现65-74
• 5.2.1 上行接收链路整体方案多核设计65-66
• 5.2.2 PRACH接收的DSP链路结构66-70
• 5.2.3 PRACH接收基于MSC8157优化70-74
• 5.3 PRACH接收的DSP测试与性能分析74-76
• 5.3.1 DSP结果正确性测试74-76
• 5.3.2 DSP性能分析76
• 5.4 本章小结76-78
• 第六章 总结与展望78-80
• 6.1 论文工作总结78
• 6.2 下一步研究展望78-80
• 参考文献80-82
• 附录82-83
• 致谢83-84
• 攻读学位期间发表的学术论文84

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 ;飞思卡尔DSP系列为下一代无线基站部署提供更高的性能支持[J];半导体技术;2011年03期

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本文编号：1061616