LTE-A下行物理层关键技术的研究与实现
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【摘要】:近年来随着无线通信技术的快速发展和LTE-A技术标准的日益完善,包括中国在内的许国国家和地区都已经开始了L1E的商用。如今LTE-A已经成为了移动通信领域的主流技术。同时为了推进我国的5G技术的发展,对LTE-A系统中关键技术的研究仍是非常有必要的。本文结合了在北京北方烽火科技有限公司参与4G基站的研发经历,对LTE-A系统整体框架做了简单介绍,着重介绍了下行物理层结构及关键的MIMO技术和OFDM符号技术。在对物理层协议理解的基础上,重点研究了下行符号级处理和多带宽OFDM系统设计过程,并在硬件平台上进行了相关的测试。首先,根据LTE-A对系统性能的要求,设计了出采用FPGA+DSP+PowePC的基带板系统架构,在该系统架构内完成系统任务及功能模块的划分,并对系统中模块的高速互联做了必要的说明。其次,LTE-A下行物理层符号级处理主要由加扰模块、调制模块、资源粒子映射模块及OFDM模块组成。通过Matlab搭建下行链路仿真平台,提供了仿真测试数据;在此基础上分模块完成了FPGA的详细设计,并进行了功能验证。在设计的过程中,根据对协议的理解,结合FPGA并行处理的优势,在设计加扰和资源粒子映射模块时,本文在实现时提出了一些有意义的改进,在节省了FPGA战上资源的情况下,还能高速的完成数据的处理,同时,结合现代EDA工具及Xilinx的口核,实现了多带宽OFDM系统的设计。这些都为其他通信系统的实现提供了借鉴意义。
【关键词】:下一代长期演进 现场可编程逻辑阵列 资源粒子映射 正交频分复用
【学位授予单位】:武汉邮电科学研究院
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TN929.5
【目录】:
- 摘要3-4
- Abstract4-7
- 第1章 绪论7-10
- 1.1 无线信道的特点7-8
- 1.2 无线关键技术的发展8-9
- 1.3 论文的主要工作和章节安排9-10
- 第2章 LTE-A物理层及关键技术概述10-15
- 2.1 LTE-A下行物理层结构及功能10-13
- 2.2 MIMO技术13-14
- 2.3 OFDM技术14
- 2.4 本章小结14-15
- 第3章 LTE-A符号级功能的设计与实现15-31
- 3.1 FPGA与硬件平台简介15-17
- 3.1.1 FPGA原理与开发流程15-16
- 3.1.2 硬件平台简介16-17
- 3.2 FPGA与外围芯片的高速互连17-20
- 3.2.1 SRIO协议简介18-19
- 3.2.2 SRIO在FPGA上的实现19-20
- 3.3 物理层符号级处理20-25
- 3.3.1 加扰20-24
- 3.3.2 调制24-25
- 3.4 预映射25-28
- 3.4.1 预映射原理与实现25-27
- 3.4.2 功能仿真及验证27-28
- 3.5 波束赋形28-29
- 3.6 本章小结29-31
- 第4章 多带宽OFDM系统31-49
- 4.1 OFDM原理介绍31-33
- 4.2 调制与循环前缀33-36
- 4.2.1 FFT原理及实现33-35
- 4.2.2 带宽兼容循环前缀的设计与实现35-36
- 4.3 FIR原理及实现36-42
- 4.3.1 FIR原理及参数的计算36-39
- 4.3.2 FIR滤波器结构及实现39-42
- 4.4 有限字长效应42-46
- 4.4.1 有限字长产生的因素42-43
- 4.4.2 有符号数的双向移位设计43-46
- 4.5 实际板级验证46-48
- 4.6 本章小结48-49
- 第5章 总结与展望49-50
- 参考文献50-52
- 致谢52-53
- 附录1 攻读硕士期间发表的论文53-54
- 附录2 主要英文缩写语对照表54-56
- 附录3 正文中的补充表格56
【参考文献】
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,本文编号:299947
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