分布式中继系统同步技术研究与实现

发布时间：2017-12-26 03:40

本文关键词：分布式中继系统同步技术研究与实现　出处：《东南大学》2017年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：随着TD-LTE产业链的不断壮大,移动通信用户群数量激增,4G网络建设迎来高潮。然而,随着4G网络建设的不断进行,网络建设成本急剧增加,网络覆盖成本问题亟需解决。分布式中继系统具有性价比高、覆盖范围广、易于扩展、部署灵活等优势,逐渐成为4G网络覆盖方案设计中的研究热点。然而,新的系统架构给系统同步设计带来了新的挑战,本文对分布式中继系统中的同步技术进行了深入研究,提出了一套适用于分布式中继系统的、性能良好且复杂度较低的同步方案。本文首先介绍了分布式中继系统模型,并对系统中的同步问题进行了详细分析。在TDD系统下,准确的上、下行切换是中继设备完成信号放大转发的必要条件,本文所有同步设计均围绕如何实现准确的上、下行切换进行。通过对分布式中继系统中同步问题的分析可知,上、下行切换需要在获得准确的PSS定时和系统上下行配比的情况下,依靠主、从设备良好的协作共同完成。然后,对分布式中继系统硬件设计与实现进行了详细介绍。通过对系统具体技术参数的分析给出了射频子板和FPGA母板的硬件设计方案,完成了硬件平台的PCB设计和实现,并对硬件平台的相关性能进行了测试,测试结果表明,所设计和实现的硬件平台满足本文TD-LTE分布式中继系统所预期的性能要求。接下来,论文围绕如何协调主、从设备实现准确的上、下行切换,对相关的时、频同步算法进行了深入研究和仿真。由噪声、频偏和多径衰落对PSS定时检测算法影响的仿真结果可知,M-部分相关法可以在抑制载波频偏和对抗噪声之间取得平衡,为不同场景下的PSS定时同步方案提供了灵活的选择。实际上,时域同步、频频域同步是一个相互制约、相互促进的过程。通过对系统中的频域同步算法的研究,提出了适用于本系统的频点带宽联合检测方法以及联合频偏估计的PSS定时检测方案。然后,通过对TD-LTE系统上下行配比检测方法的研究和仿真,给出了完整的空口同步方案。为了完善整个系统的同步设计,本文也给出了适用于本文TD-LTE分布式中继系统的有线通信接口帧结构设计方案。最后,基于所设计和实现的硬件平台,对提出的同步方案以及所需数字接口进行了 FPGA设计与实现。本文针对TD-LTE分布式中继系统所提出的硬件设计方案功能完善、结构合理,所提出的同步方案复杂度低、性能良好,为分布式中继系统的设计和开发提供了重要参考。
【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TN929.5

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