本文選題：GSM接收機(jī)　切入點(diǎn)：基帶信號處理　出處：《電子科技大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：截至2014年年底,我國已擁有超過6億GSM網(wǎng)絡(luò)用戶。GSM基站作為GSM網(wǎng)絡(luò)的中繼站,其運(yùn)行狀況直接影響GSM網(wǎng)絡(luò)的通信質(zhì)量。因此,必須確保GSM基站的正常運(yùn)行。針對GSM下行鏈路(由BTS到MS)傳輸?shù)腉SM基站信息(包括BSIC、PLMN色碼、BCC、LAI、LAC、MCC、MNC等)進(jìn)行必要監(jiān)測是移動通信領(lǐng)域的重要任務(wù)。而系統(tǒng)地提出GSM基站信息監(jiān)測設(shè)備的設(shè)計方法,并研制出該設(shè)備,正是本論文依托課題的主要研究內(nèi)容。本論文首先簡要分析了包括GSM系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)、空中接口理論及信號處理流程等在內(nèi)的GSM信號處理理論,并提出了硬件系統(tǒng)與軟件系統(tǒng)的設(shè)計方案,分別包括GSM接收機(jī)方案、基帶信號處理模塊方案與BCH譯碼模塊方案、上位機(jī)GUI方案。然后,本論文依據(jù)設(shè)計方案,詳細(xì)分析了硬件系統(tǒng)電路設(shè)計思想:依次分析了SAWF模塊、RF接收模塊電路設(shè)計方法,完成了基于AD6548的GSM接收機(jī)電路設(shè)計;分別分析了DSP最小系統(tǒng)及其外圍A/D轉(zhuǎn)換模塊、Bootloader模塊、SDRAM模塊及串行通信模塊電路設(shè)計方法,完成了基于TMS320VC5509A的基帶信號處理模塊電路設(shè)計。本論文還分析了電源模塊電路設(shè)計方法。之后,本論文依據(jù)設(shè)計方案,詳細(xì)分析了軟件系統(tǒng)程序設(shè)計思想。首先,本論文分析了解旋轉(zhuǎn)算法,以消除后續(xù)信道均衡中的復(fù)數(shù)運(yùn)算;隨后分析了滑窗檢測算法,利用訓(xùn)練序列分別完成了FCCH、SCH捕獲,并依次完成了頻率同步、時間同步,最終實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)同步。然后,本論文分析了利用接收符號序列與已調(diào)制本地訓(xùn)練序列的相關(guān)性進(jìn)行信道估計的思想;隨后利用信道估計結(jié)果分析了匹配濾波算法。本論文提出了利用采用Viterbi算法的MLSE均衡器完成信道均衡,實(shí)現(xiàn)GMSK解調(diào)的思想,并詳細(xì)分析了Vtierbi算法的實(shí)現(xiàn)流程。之后,本論文分析了信道譯碼算法,依次完成解交織復(fù)用、卷積碼(以GSM采用的(2,1,4)卷積碼為例)譯碼及CRC校驗(yàn),最終實(shí)現(xiàn)了BCH譯碼信息獲取。另外,為了解讀BCH譯碼信息(為二進(jìn)制符號序列形式),并實(shí)現(xiàn)上位機(jī)與DSP的串行通信,本論文還分析了上位機(jī)設(shè)計方法(主要為串口功能設(shè)計與GUI)。本論文利用軟件無線電技術(shù),結(jié)合成熟的移動通信技術(shù),系統(tǒng)地分析了GSM空中接口物理層接收信號處理方法。本論文在最后還通過聯(lián)調(diào)測試,驗(yàn)證了設(shè)計的正確性,并對下一步工作進(jìn)行了展望。
[Abstract]:By the end of 2014, our country has more than 600 million GSM network users. GSM base station as the relay station of GSM network, its running condition directly affects the communication quality of GSM network. It is necessary to ensure the normal operation of the GSM base station. It is an important task in the field of mobile communication to monitor the GSM base station information transmitted by the GSM downlink (from BTS to MSM), including the BSIC-PLMN color code. The design method of information monitoring equipment, And develop the equipment, which is the main research content of this thesis. Firstly, this paper briefly analyzes the GSM signal processing theory, including the basic structure of GSM system, the theory of air interface and signal processing flow, etc. The design schemes of hardware system and software system, including GSM receiver, baseband signal processing module, BCH decoding module and host computer GUI, are put forward, respectively. The circuit design idea of hardware system is analyzed in detail: the circuit design method of RF receiver module of SAWF module is analyzed in turn, and the circuit design of GSM receiver based on AD6548 is completed. The circuit design methods of DSP minimum system and its peripheral A / D conversion module, including bootloader module and serial communication module, are analyzed respectively. The circuit design of baseband signal processing module based on TMS320VC5509A is completed. The circuit design method of power supply module is also analyzed in this paper. Then, according to the design scheme, the software system program design idea is analyzed in detail. In this paper, the rotation algorithm is analyzed to eliminate the complex operation in the subsequent channel equalization, and then the sliding window detection algorithm is analyzed. The FCCH Sch acquisition is accomplished by using the training sequence, and the frequency synchronization and time synchronization are completed in turn. Finally, the synchronization of the system is realized. Then, this paper analyzes the idea of channel estimation based on the correlation between the received symbol sequence and the modulated local training sequence. Then we analyze the matched filtering algorithm with the channel estimation results. In this paper, we propose the idea of using the MLSE equalizer using Viterbi algorithm to realize the GMSK demodulation, and analyze the implementation flow of the Vtierbi algorithm in detail. In this paper, the channel decoding algorithm is analyzed, and the decoding and decoding of convolutional codes (taking the convolutional code of GSM as an example) and CRC check are carried out in turn. Finally, the information of BCH decoding is obtained. In order to interpret the BCH decoding information (binary symbol sequence form) and realize the serial communication between host computer and DSP, this paper also analyzes the design method of upper computer (mainly serial port function design and gui). Combined with the mature mobile communication technology, this paper systematically analyzes the physical layer receiving signal processing method of GSM air interface. At the end of this paper, the correctness of the design is verified by the combined adjustment test, and the future work is prospected.
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TN929.532

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