LTE-A下行信号处理系统设计与实现
发布时间：2022-10-08 13:22
LTE-A（Long Term Evolution-Advanced,高级长期演进）系统采用载波聚合、多天线增强、多点协作传输等关键技术,使得系统的峰值数据速率、峰值频谱效率及小区边界用户性能均显著提升,因此LTE-A成为近几年无线通信发展的主流。随着LTE-A网络不断发展网络内用户日益剧增,为了营造和维护良好的网络安全环境,国家安全机构需要对网络内一些敏感用户的行为进行监测,因此需要开发一款第三方LTE-A侦测仪表,对LTE-A网络中敏感用户终端的信号进行截获分析。为了满足LTE-A侦测仪表开发需求,本文对LTE-A下行信号处理系统进行设计与实现。该系统能够对物理小区内的下行信号进行接收处理,并通过下行消息的解析提取用户身份识别码,达到发现目标用户的目的。本文对中频信号接收、下行同步、下行物理信道处理、高层协议消息解析等模块展开了深入研究,通过对现有设计方案的分析比较,给出适合本系统开发的设计方案,并在侦测平台上加以实现。本文结合LTE-A下行信号处理系统开发需求,给出了中频信号接收模块的实现方案,该方案能够从40MHz带宽的中频信号中提取多个频点的信号。通过研究现有的时域下行同步信...
【文章页数】：95 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
注释表
第1章 引言
1.1 论文研究背景及意义
1.2 论文研究现状
1.3 论文主要研究内容
1.4 论文组织架构和工作安排
第2章 LTE-A系统及开发平台概述
2.1 LTE-A系统的帧结构与时频资源
2.1.1 LTE-A系统的无线帧结构
2.1.2 LTE-A系统的时频资源
2.2 LTE-A系统关键技术
2.2.1 OFDM技术
2.2.2 载波聚合
2.2.3 ASN.1
2.3 下行物理信道
2.4 LTE-A侦测仪表开发平台
2.4.1 硬件开发平台介绍
2.4.2 软件开发环境介绍
2.5 本章小结
第3章 LTE-A下行信号处理系统架构设计
3.1 LTE-A下行信号处理系统需求分析
3.2 小区搜索
3.2.1 主同步信号的生成与映射
3.2.2 辅同步信号的生成与映射
3.2.3 小区搜索步骤
3.3 随机接入
3.3.1 随机接入响应
3.3.2 随机接入竞争解决
3.4 寻呼请求
3.5 LTE-A下行信号处理系统处理框架
3.6 本章小结
第4章 LTE-A下行信号处理系统模块的研究与设计
4.1 多通道数字下变频
4.1.1 数字下变频基本原理
4.1.2 混频模块设计
4.1.3 滤波器模块设计
4.2 同步信号的捕获与处理
4.2.1 主同步信号的捕获
4.2.2 辅同步信号的接收处理
4.3 小区控守与同步跟踪
4.4 下行物理信道处理过程
4.4.1 信道估计与信号检测
4.4.2 解资源映射
4.4.3 下行物理信道处理过程
4.4.4 解基带信号的过程控制
4.5 高层协议消息解析设计
4.5.1 系统消息的解析
4.5.2 寻呼消息的解析
4.5.3 随机接入下行消息的解析
4.6 DSP/BIOS及接口设计
4.6.1 DSP/BIOS的设计
4.6.2 芯片间接口设计
4.7 本章小结
第5章 LTE-A下行信号处理系统仿真与调测
5.1 LTE-A下行信号处理系统调测环境搭建
5.2 同步信号捕获的FPGA仿真与调测
5.2.1 PSS捕获的FPGA仿真与调测
5.2.2 SSS接收处理的FPGA仿真与调测
5.3 信道估计与信号检测的FPGA仿真与调测
5.4 物理下行信道的FPGA仿真与调测
5.4.1 PBCH接收处理的FPGA仿真与调测
5.4.2 PCFICH接收处理的FPGA仿真与调测
5.4.3 PDCCH接收处理的FPGA仿真与调测
5.4.4 PDSCH接收处理的FPGA仿真与调测
5.5 高层协议消息解析的实现
5.5.1 系统消息解析实现
5.5.2 随机接入下行消息解析实现
5.5.3 寻呼消息解析实现
5.6 系统模块的性能与时间分析
5.6.1 小区搜索性能分析
5.6.2 物理下行信道处理性能分析
5.6.3 系统资源与时间消耗分析
5.7 调测问题总结
5.8 本章小结
第6章 总结与展望
6.1 论文工作总结
6.2 未来工作展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间从事的科研工作及取得的成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]LTE-Advanced空口监测与分析关键技术研究[J]. 刘祖深,张煜. 电子测量与仪器学报. 2017(12)
[2]TD-LTE下行链路侦收中小区物理层ID的快速获取[J]. 石荣,李潇,杜宇,徐剑韬. 电子信息对抗技术. 2017(06)
[3]多通道并行TD-LTE小区搜索架构设计与FPGA实现[J]. 蒋青,卢伟,江宇航,魏珊. 重庆邮电大学学报(自然科学版). 2017(04)
[4]LTE-A PDSCH信道的解调技术研究与实现[J]. 刘小刚,徐兰天. 电子产品世界. 2017(07)
[5]基于DDS芯片AD5930信号发生器的设计与实现[J]. 刘颉,崔华义,于金花,常哲,吕九红,张爽,高超,李琦. 海洋技术学报. 2017(03)
[6]TMS320TCI6618中FFTC协处理器在LTE中的应用[J]. 鲁豪. 单片机与嵌入式系统应用. 2017(03)
[7]TD-LTE下行系统中PDSCH资源映射设计与实现[J]. 何云瑞,张瑞齐,宋华,李宗强,艾渤. 太赫兹科学与电子信息学报. 2016(06)
[8]LTE-A系统中基于DMRS的信道估计算法[J]. 段红光,田枚,李玉菱. 通信技术. 2016(11)
[9]TD-LTE基站基带芯片物理层控制系统设计[J]. 闫云超,潘峥嵘. 电子设计工程. 2016(15)
[10]多核导航及其在LTE-A中的应用[J]. 陈发堂,肖冬冬. 自动化仪表. 2016(03)
硕士论文
[1]LTE下行系统信道估计与均衡技术的研究与实现[D]. 陈金鹏.电子科技大学 2017
[2]LTE-A系统中上下行物理层接收机设计与FPGA实现[D]. 赵北平.重庆邮电大学 2016
本文编号：3687793
【文章页数】：95 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
注释表
第1章 引言
1.1 论文研究背景及意义
1.2 论文研究现状
1.3 论文主要研究内容
1.4 论文组织架构和工作安排
第2章 LTE-A系统及开发平台概述
2.1 LTE-A系统的帧结构与时频资源
2.1.1 LTE-A系统的无线帧结构
2.1.2 LTE-A系统的时频资源
2.2 LTE-A系统关键技术
2.2.1 OFDM技术
2.2.2 载波聚合
2.2.3 ASN.1
2.3 下行物理信道
2.4 LTE-A侦测仪表开发平台
2.4.1 硬件开发平台介绍
2.4.2 软件开发环境介绍
2.5 本章小结
第3章 LTE-A下行信号处理系统架构设计
3.1 LTE-A下行信号处理系统需求分析
3.2 小区搜索
3.2.1 主同步信号的生成与映射
3.2.2 辅同步信号的生成与映射
3.2.3 小区搜索步骤
3.3 随机接入
3.3.1 随机接入响应
3.3.2 随机接入竞争解决
3.4 寻呼请求
3.5 LTE-A下行信号处理系统处理框架
3.6 本章小结
第4章 LTE-A下行信号处理系统模块的研究与设计
4.1 多通道数字下变频
4.1.1 数字下变频基本原理
4.1.2 混频模块设计
4.1.3 滤波器模块设计
4.2 同步信号的捕获与处理
4.2.1 主同步信号的捕获
4.2.2 辅同步信号的接收处理
4.3 小区控守与同步跟踪
4.4 下行物理信道处理过程
4.4.1 信道估计与信号检测
4.4.2 解资源映射
4.4.3 下行物理信道处理过程
4.4.4 解基带信号的过程控制
4.5 高层协议消息解析设计
4.5.1 系统消息的解析
4.5.2 寻呼消息的解析
4.5.3 随机接入下行消息的解析
4.6 DSP/BIOS及接口设计
4.6.1 DSP/BIOS的设计
4.6.2 芯片间接口设计
4.7 本章小结
第5章 LTE-A下行信号处理系统仿真与调测
5.1 LTE-A下行信号处理系统调测环境搭建
5.2 同步信号捕获的FPGA仿真与调测
5.2.1 PSS捕获的FPGA仿真与调测
5.2.2 SSS接收处理的FPGA仿真与调测
5.3 信道估计与信号检测的FPGA仿真与调测
5.4 物理下行信道的FPGA仿真与调测
5.4.1 PBCH接收处理的FPGA仿真与调测
5.4.2 PCFICH接收处理的FPGA仿真与调测
5.4.3 PDCCH接收处理的FPGA仿真与调测
5.4.4 PDSCH接收处理的FPGA仿真与调测
5.5 高层协议消息解析的实现
5.5.1 系统消息解析实现
5.5.2 随机接入下行消息解析实现
5.5.3 寻呼消息解析实现
5.6 系统模块的性能与时间分析
5.6.1 小区搜索性能分析
5.6.2 物理下行信道处理性能分析
5.6.3 系统资源与时间消耗分析
5.7 调测问题总结
5.8 本章小结
第6章 总结与展望
6.1 论文工作总结
6.2 未来工作展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间从事的科研工作及取得的成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]LTE-Advanced空口监测与分析关键技术研究[J]. 刘祖深,张煜. 电子测量与仪器学报. 2017(12)
[2]TD-LTE下行链路侦收中小区物理层ID的快速获取[J]. 石荣,李潇,杜宇,徐剑韬. 电子信息对抗技术. 2017(06)
[3]多通道并行TD-LTE小区搜索架构设计与FPGA实现[J]. 蒋青,卢伟,江宇航,魏珊. 重庆邮电大学学报(自然科学版). 2017(04)
[4]LTE-A PDSCH信道的解调技术研究与实现[J]. 刘小刚,徐兰天. 电子产品世界. 2017(07)
[5]基于DDS芯片AD5930信号发生器的设计与实现[J]. 刘颉,崔华义,于金花,常哲,吕九红,张爽,高超,李琦. 海洋技术学报. 2017(03)
[6]TMS320TCI6618中FFTC协处理器在LTE中的应用[J]. 鲁豪. 单片机与嵌入式系统应用. 2017(03)
[7]TD-LTE下行系统中PDSCH资源映射设计与实现[J]. 何云瑞,张瑞齐,宋华,李宗强,艾渤. 太赫兹科学与电子信息学报. 2016(06)
[8]LTE-A系统中基于DMRS的信道估计算法[J]. 段红光,田枚,李玉菱. 通信技术. 2016(11)
[9]TD-LTE基站基带芯片物理层控制系统设计[J]. 闫云超,潘峥嵘. 电子设计工程. 2016(15)
[10]多核导航及其在LTE-A中的应用[J]. 陈发堂,肖冬冬. 自动化仪表. 2016(03)
硕士论文
[1]LTE下行系统信道估计与均衡技术的研究与实现[D]. 陈金鹏.电子科技大学 2017
[2]LTE-A系统中上下行物理层接收机设计与FPGA实现[D]. 赵北平.重庆邮电大学 2016
本文编号：3687793
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