TD-LTE数字中继系统中软解调技术的研究

发布时间：2017-09-07 01:13

  本文关键词：TD-LTE数字中继系统中软解调技术的研究

  更多相关文章： TD-LTE 数字中继 软判决 LLR算法 FPGA

【摘要】：目前4G牌照已陆续发放,日益增长的新兴业务对LTE(Long Term Evolution)系统的传输性能提出了严格的要求。由于中继技术对数据包进行转发及重传能够增大网络容量,有效地抵抗丢包现象,已经被写入到3GPP LTE版本10(R10协议)中。在中继技术中,译码性能是衡量中继系统通信质量的一项重要指标,译码性能的提高能够有效降低信息在传输过程中的误码率,进而提高信息传输的可靠性。本文以提高TD-LTE数字中继系统的译码性能为目标,针对数字中继系统的特点,对中继系统中的软解调技术进行了研究,研究工作主要从软判决算法、仿真验证和FPGA设计与仿真三方面展开。首先,介绍了TD-LTE数字中继系统设计原理和系统所应用调制方式的调制解调原理。根据R10协议要求和中继系统的特点,给出一种应用于软解调技术的判决算法,该算法对接收端信号的比特对数似然比值进行了简化计算,得到每个比特的LLR值,并对每个比特的LLR值进行判决,从而得到调制前的数据信息。该算法的计算过程简单,易于硬件实现。然后,将LLR算法应用于16QAM的解调过程中,推导了16QAM每个比特的LLR值,得出了每个比特LLR值的坐标图。在独立的瑞利衰落信道的信道条件下,分别将QPSK,16QAM和64QAM调制方式下应用了LLR算法的软判决方式与其对应的硬解调(判决)方式进行了仿真实验。仿真结果表明,与硬判决方式相比,在中继系统中采用软判决算法进行解调时能够有效地降低系统的误码率,当中继系统的信噪比为18dB左右时,软判决方式的误码率降到了10-3以下,因此满足了LTE数字中继系统的性能要求。最后,对LTE数字中继系统中的QPSK,16QAM和64QAM的解调模块进行了FPGA设计与仿真验证。用Verilog HDL语言分别实现了上述三种解调模块的LLR算法,并在QuartusⅡ9.1中分别对其进行了功能仿真和时序仿真。仿真结果表明本文设计的解调模块在功能上满足了数字中继系统的要求,验证了在设计解调模块过程中选用的LLR算法在FPGA实现时的可行性。
【关键词】：TD-LTE 数字中继 软判决 LLR算法 FPGA
【学位授予单位】：河北工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN929.5
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-11
• 第一章 绪论11-19
• 1.1 研究背景及意义11-13
• 1.2 软解调技术的简介13-14
• 1.3 国内外研究现状14-17
• 1.4 论文的主要工作及章节安排17-19
• 第二章 TD-LTE物理层链路信号及其调制方式19-29
• 2.1 OFDM原理19-20
• 2.2 LTE下行物理层信号20-22
• 2.3 LTE物理信道的调制方式22-27
• 2.3.1 LTE系统中的调制方式22
• 2.3.2 4QAM调制解调22-24
• 2.3.3 16QAM调制解调24-26
• 2.3.4 64QAM调制解调26-27
• 2.4 本章小结27-29
• 第三章 中继系统中软解调技术的研究29-51
• 3.1 概述29
• 3.2 硬解调方式的判决过程29-32
• 3.3 软判决算法与判决过程32-36
• 3.3.1 LLR算法的推导32-35
• 3.3.2 软判决过程35-36
• 3.4 16QAM软判决过程及仿真36-44
• 3.4.1 16QAM的软判决过程36-43
• 3.4.2 仿真模型及参数描述43
• 3.4.3 仿真结果及性能比较43-44
• 3.5 4QAM、64QAM软判决的仿真分析44-49
• 3.5.1 4QAM软判决的仿真参数设置45
• 3.5.2 4QAM软判决的仿真结果及性能比较45-46
• 3.5.3 64QAM软判决的仿真参数设置46-47
• 3.5.4 64QAM软判决的仿真结果及性能比较47-49
• 3.6 本章小结49-51
• 第四章 软解调算法的FPGA设计与仿真51-65
• 4.1 FPGA芯片及仿真工具的选择51
• 4.2 4QAM解调原理及FPGA设计51-55
• 4.2.1 原理框图51-52
• 4.2.2 主要模块及接口52-54
• 4.2.3 仿真结果及分析54-55
• 4.3 16QAM解调原理及FPGA设计55-59
• 4.3.1 原理框图55
• 4.3.2 主要模块及接口55-58
• 4.3.3 仿真结果及分析58-59
• 4.4 64QAM解调原理及FPGA设计59-63
• 4.4.1 原理框图59
• 4.4.2 主要模块及接口59-62
• 4.4.3 仿真结果及分析62-63
• 4.5 本章小结63-65
• 第五章 结论65-67
• 5.1 总结65
• 5.2 展望65-67
• 参考文献67-71
• 攻读学位期间所取得的相关科研成果71-73
• 致谢73

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 薛兴华;建立数字中继的通信应用平台方式探讨及效益分析[J];邮电商情;1998年01期

2 李锋;公安指挥中心数字中继接口再利用[J];警察技术;2000年02期

3 张昭孟;排队机的数字中继接口及其应用[J];北京电信科技;1995年04期

4 张齐;数字中继控制器中多频收发码器的配置[J];江西通信科技;1995年02期

5 严正培,徐鸠岚;一次数字中继障碍的查修[J];江苏通信技术;1996年04期

6 李峰;公安指挥中心数字中继接口再利用[J];广东公安科技;1999年04期

7 郭海燕;数字中继再生[J];西南工学院学报;2000年04期

8 刘颖,范亚芹;数字中继接口同步性能分析[J];长春邮电学院学报;1997年02期

9 周益明;徐根深;;数字中继接口中消除滑码的两种方法[J];舰船电子工程;2007年03期

10 冯志勇,陈德荣;数字中继在集群移动通信系统中的应用[J];现代电信科技;1997年08期

中国重要报纸全文数据库 前2条

1 ;甘肃三局 贵州九局 扩容[N];通信产业报;2000年

2 ;西门子倡导企业个性化通信[N];中国计算机报;2004年

中国硕士学位论文全文数据库 前6条

1 李华龙;基于业余分组无线电和GPRS的APRS节点设计[D];大连理工大学;2015年

2 马伟良;TD-LTE数字中继系统中软解调技术的研究[D];河北工业大学;2015年

3 区一鸣;数字中继联合调度项目的质量管理[D];北京邮电大学;2008年

4 舒志华;嵌入式IP-PBX中数字中继接口的设计与实现[D];中国科学院研究生院（沈阳计算技术研究所）;2008年

5 王威;PCM数字中继软件的设计与实现[D];天津大学;2007年

6 侯正坤;基于AudioCode491芯片数字中继服务器驱动程序的设计与实现[D];北京邮电大学;2010年

，

本文编号：806539