基于软件无线电平台的TD-LTE链路级仿真平台的实现

发布时间：2017-05-21 17:28

  本文关键词：基于软件无线电平台的TD-LTE链路级仿真平台的实现，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：3GPP长期演进LTE项目已经正式成为4G标准,并且随着时间的推进,基于LTE技术的4G业务也正在全球不断的拓展。LTE系统相较于3G标准,其频谱利用率和信号吞吐率等系统性能有了很大的提升。由于LTE系统的优势,人们对LTE系统进行了很多的研究与探索：LTE-A, Unlicensed-LTE, Small Cell等新的系统和概念相继被提出。现在人们对于LTE系统的研究,大多是基于LTE仿真平台来实现,仿真平台性能的好坏以及效率的高低,直接影响到研究的成果与进度。为了更加高效、准确的进行对于LTE系统的研究,本文设计了一种TD-LTE链路级仿真平台。 本文分析了现有的LTE链路级仿真系统的特点,并针对现有仿真平台仿真速度较慢,效率较低,很难准确的还原现实的通信情况的缺点,设计了一种基于USRP (通用软件无线电外设)的TD-LTE链路级仿真平台,该平台具有仿真效率高、仿真方式灵活等特点,能够快速并准确的完成LTE的链路级仿真。 本文参照3GPP关于LTE的标准(主要为Release9的版本),研究并设计了链路级仿真中几个关于基带信号处理的重点算法,包括：CRC编码设计、信道编码设计、OFDM调制／解调模块的设计、下行信道的同步过程设计等。结合链路级仿真中基带信号处理的设计,本文设计了一种LTE链路级仿真系统在USRP设备上的实现方案,让TD-LTE信号能够通过USRP设备真实的在无线信道中传输。相较于一般的链路级仿真系统,该方案具有仿真效率高,基带信号处理方式灵活,能够准确反应当前环境通信信道的特点。 最后,本文基于USRP的TD-LTE链路级仿真平台,进行了多组在不同码率、不同调制方式下的链路级仿真,给出了仿真结果,验证了仿真平台能够正确反应通信中的链路特性。
【关键词】：LTE 链路级仿真 USRP
【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
• ABSTRACT5-9
• 第一章 绪论9-13
• 1.1 引言9-10
• 1.2 现有TD-LTE链路级仿真系统10-11
• 1.3 课题研究意义11-12
• 1.4 论文主要工作及内容安排12-13
• 第二章 TD-LTE链路级关键技术介绍13-23
• 2.1 TD-LTE技术背景13-15
• 2.2 LTE物理层概述15-18
• 2.2.1 物理层帧结构15-17
• 2.2.2 物理层的资源单元17-18
• 2.3 LTE中的OFDM技术18-21
• 2.3.1 OFDM原理及其特点18-20
• 2.3.2 OFDM参数设计20-21
• 2.4 LTE中的MIMO21-23
• 第三章 TD-LTE链路级仿真系统的设计23-43
• 3.1 系统整体结构设计23-25
• 3.2 比特级信号处理实现25-32
• 3.2.1 CRC编码设计25
• 3.2.2 码块分割/级联25-26
• 3.2.3 信道编码实现26-28
• 3.2.4 速率匹配、交织28-31
• 3.2.5 信号加扰31-32
• 3.3 OFDM调制/解调模块实现32-33
• 3.4 TD-LTE下行信道的同步过程实现33-38
• 3.4.1 PSS和SSS信号的位置与生成33-35
• 3.4.2 粗时间同步35-36
• 3.4.3 粗小数频偏估计36-37
• 3.4.4 细定时同步37-38
• 3.4.5 残留频偏估计38
• 3.5 信道估计技术38-43
• 3.5.1 小区专用参考信号映射39-40
• 3.5.2 LTE信道估计算法40-41
• 3.5.3 信道估计内插算法41-43
• 第四章 仿真系统在软件无线电上的实现43-55
• 4.1 USRP简介43-46
• 4.1.1 USRP硬件结构介绍43-45
• 4.1.2 USRP软件开发介绍45-46
• 4.2 TD-LTE链路级仿真系统在USRP上的实现46-52
• 4.2.1 发送端实现47-49
• 4.2.2 接收端的实现49-52
• 4.3 USRP仿真系统工作流程设计52-55
• 第五章 仿真结果55-60
• 5.1 仿真场景55
• 5.2 不同传输码率/调制方式仿真测试及分析55-60
• 第六章 论文的总结与展望60-62
• 6.1 论文总结60
• 6.2 论文的展望60-62
• 参考文献62-64
• 致谢64-65

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前5条

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2 姚志强;罗荆;丁跃华;裴廷睿;;分布式MIMO-OFDM系统帧同步性能分析[J];电子学报;2013年10期

3 朱勇旭;易芝玲;吴斌;周玉梅;;WLAN MIMO-OFDM系统DSAP设计与实现[J];电子科技大学学报;2014年03期

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本文编号：384355