本文選題：TD-LTE + MIMO-OFDM��； 參考：《西南交通大學》2015年碩士論文

【摘要】：無線通信技術的發(fā)展日新月異,無線寬帶業(yè)務的不斷增長,無線通信領域的產品的需求也在日益增長。各種無線通信標準層出不窮。陸地上的無線通信系統(tǒng)越來越先進和成熟。另一個方面,通信尤其是寬帶無線通信技術面臨無線頻譜資源和容量的雙重壓力,特別是在靈活智能利用無線頻譜資源方面還基本處于初期階段。MIMO-OFDM技術成為了LTE物理層的兩大核心技術。OFDMA作為多址技術可以有效提高頻譜利用率和傳輸速率,MIMO技術可以增強無線通信系統(tǒng)的抗干擾能力和系統(tǒng)容量。本文重點研究了TD-LTE上行MIMO-OFDM鏈路級系統(tǒng)中的MIMO信號檢測技術。首先闡述了TD-LTE標準下MIMO-OFDM的系統(tǒng)原理,介紹了TD-LTE協(xié)議的基帶信號處理流程,簡單分析了發(fā)射分集、空間復用和波束賦形等技術,并搭建了TD-LTE系統(tǒng)的上下行鏈路級仿真平臺。然后論文詳細討論了包括ML、MMSE、ZF、OSIC和球形譯碼等幾種常用的MIMO檢測算法。并在LTE鏈路級仿真平臺上通過分析對比誤碼率性能和復雜度的方式對這幾種檢測算法進行分析驗證。最后本文介紹了FT4000軟件無線電平臺的軟硬件架構以及系統(tǒng)工作機制,并根據(jù)前文對各種檢測算法的討論,確定了MMSE檢測算法作為接收機的檢測算法。文中給出了使用兩塊DSP實現(xiàn)TD-LTE鏈路級系統(tǒng)的設計和實現(xiàn)方案,介紹了在多核DSP芯片TMS320C6474的開發(fā)方法,以及在實現(xiàn)TD-LTE標準鏈路級系統(tǒng)時,每個內核的功能模塊劃分、單核處理流程和多核并行設計的實現(xiàn)方案。最后詳細介紹了MMSE檢測算法在DSP上的實現(xiàn)方案,重點介紹了復數(shù)矩陣乘法、除法和復數(shù)矩陣求逆運算的實現(xiàn)和針對DSP的代碼優(yōu)化技術。通過半實物仿真平臺驗證了整個TD-LTE鏈路設計的正確性和合理性。
[Abstract]:With the rapid development of wireless communication technology and the continuous growth of wireless broadband services, the demand of products in wireless communication field is also increasing day by day. Various wireless communication standards emerge in endlessly. Terrestrial wireless communication systems are becoming more and more advanced and mature. On the other hand, communication, especially broadband wireless communication technology, is under the dual pressure of wireless spectrum resources and capacity. Especially in the aspect of flexible and intelligent utilization of wireless spectrum resources, MIMO-OFDM technology has become the two core technologies of LTE physical layer. OFDMA as multiple access technology can effectively improve spectrum efficiency and transmission rate. It can enhance the anti-interference ability and system capacity of wireless communication system. This paper focuses on the MIMO signal detection technology in TD-LTE uplink MIMO-OFDM level system. Firstly, the system principle of MIMO-OFDM under TD-LTE standard is introduced, and the baseband signal processing flow of TD-LTE protocol is introduced. The techniques of transmit diversity, spatial multiplexing and beamforming are briefly analyzed, and the up / down link level simulation platform of TD-LTE system is built. Then, several common MIMO detection algorithms, such as MLT MMSE ZF OSI IC and spherical decoding, are discussed in detail. These detection algorithms are analyzed and verified on the LTE link-level simulation platform by analyzing and comparing the BER performance and complexity. Finally, this paper introduces the software and hardware architecture of the FT4000 software radio platform and the working mechanism of the system. According to the previous discussion of various detection algorithms, the MMSE detection algorithm is determined as the detection algorithm of the receiver. In this paper, the design and implementation scheme of TD-LTE link-level system using two blocks of DSP are presented. The development method of TMS320C6474 in multi-core DSP chip and the partition of functional modules of each kernel in the implementation of TD-LTE standard link-level system are introduced. Single-core processing flow and multi-core concurrent design implementation. Finally, the implementation of MMSE detection algorithm on DSP is introduced in detail, with emphasis on the implementation of complex matrix multiplication, division and inverse operation of complex matrix and code optimization technology for DSP. The correctness and rationality of the whole TD-LTE link design are verified by the hardware-in-the-loop simulation platform.
【學位授予單位】：西南交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TN929.5

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本文編號：1880073