本文關鍵詞：LTE系統(tǒng)下行同步算法的研究與實現(xiàn)，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：近年來,LTE因其具有更高數(shù)據(jù)速率與頻譜效率、更低延遲、支持可配置帶寬等優(yōu)勢而得以迅速發(fā)展。同步技術是LTE系統(tǒng)傳輸?shù)年P鍵技術之一,但目前對同步技術的研究大多只包含同步流程中的一部分,而涵蓋整個同步流程的研究較少,并且大多只涉及算法部分而對FPGA硬件實現(xiàn)的研究較少。本文主要研究LTE系統(tǒng)下行物理層的同步算法,通過對同步流程中各部分算法的仿真及性能對比分析,提出了基于相關值累加的SC改進算法,以及基于EPA5信道環(huán)境的同步算法方案,并結合算法性能及實現(xiàn)復雜度給出了同步的硬件實現(xiàn)方案設計,完成了其FPGA實現(xiàn)及驗證。首先,本文簡要講述了移動通信的發(fā)展歷程及LTE系統(tǒng)概況,分析了LTE系統(tǒng)中同步技術的研究意義和研究現(xiàn)狀,并介紹了LTE下行物理層的相關基本原理。然后,本文研究了基于多徑衰落信道模型的LTE系統(tǒng)同步算法;并基于LTE下行物理層的Matlab仿真平臺,分別對同步過程的PSS定時同步、CP類型檢測、頻偏估計、SSS檢測四個部分在EPA/EVA/ETU信道模型下進行了算法的仿真;根據(jù)算法性能的對比分析,提出了一個在EPA5信道環(huán)境下性能較優(yōu)的同步算法方案,分析了該方案的性能;還提出了基于相關值累加的SC改進算法,其有效的減少了原SC算法的峰值平臺現(xiàn)象,在高信噪比下檢測錯誤概率減少了約50%。最后,綜合考慮各算法的性能及實現(xiàn)復雜度等因素,本文給出了LTE系統(tǒng)同步的硬件實現(xiàn)方案設計,在實現(xiàn)結構設計中采用了一些技巧以減少計算量或延時。并基于XC7K325T芯片完成了同步模塊的FPGA實現(xiàn),通過Modelsim與Matlab仿真結果的對比驗證了同步模塊的功能正確性,該模塊滿足100Mbps的LTE下行峰值速率要求,綜合后的資源消耗在60%以內(nèi),最大頻率為304.062MHz。本文還基于MSUC系統(tǒng)平臺完成了同步模塊的板級驗證,結果表明本文實現(xiàn)的同步模塊功能正確且能夠滿足項目需求。
【關鍵詞】：同步 LTE PSS定時 頻偏估計 FPGA
【學位授予單位】：電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TN929.5
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-14
• 縮略詞表14-15
• 第一章 緒論15-21
• 1.1 論文的研究背景及意義15-17
• 1.1.1 移動通信發(fā)展歷程15-16
• 1.1.2 LTE系統(tǒng)同步技術的研究意義16-17
• 1.2 同步技術的研究現(xiàn)狀17-19
• 1.3 論文的主要工作和內(nèi)容安排19-21
• 第二章 LTE物理層關鍵技術21-38
• 2.1 OFDM技術21-26
• 2.1.1 OFDM原理21-22
• 2.1.2 循環(huán)前綴22-23
• 2.1.3 時頻同步偏差的影響23-26
• 2.2 LTE系統(tǒng)物理層幀格式26-29
• 2.2.1 幀格式26-27
• 2.2.2 資源映射27-29
• 2.3 LTE系統(tǒng)物理層下行同步信號29-35
• 2.3.1 主同步信號30-32
• 2.3.2 輔同步信號32-35
• 2.4 LTE系統(tǒng)無線衰落信道模型35-37
• 2.5 本章小結37-38
• 第三章 LTE系統(tǒng)同步算法的研究38-76
• 3.1 LTE系統(tǒng)同步流程38-39
• 3.2 PSS定時同步算法39-45
• 3.2.1 PSS自相關定時同步算法40-43
• 3.2.2 PSS互相關定時同步算法43-45
• 3.3 CP類型檢測算法45-50
• 3.3.1 基于SSS的CP類型盲檢測算法45-46
• 3.3.2 基于CP自相關的CP類型盲檢測算法46-50
• 3.4 頻偏估計算法50-53
• 3.4.1 基于CP的頻偏估計算法50-51
• 3.4.2 基于PSS的頻偏估計算法51-53
• 3.5 SSS檢測算法53-55
• 3.5.1 傳統(tǒng)SSS盲檢測算法53-54
• 3.5.2 一般的SSS檢測算法54-55
• 3.6 同步算法仿真及性能分析55-73
• 3.6.1 系統(tǒng)仿真鏈路平臺55-56
• 3.6.2 PSS同步算法仿真56-64
• 3.6.3 CP類型檢測算法仿真64-66
• 3.6.4 頻偏估計算法仿真66-72
• 3.6.5 SSS檢測算法仿真72-73
• 3.7 基于相關值累加的SC改進算法及性能分析73-74
• 3.8 基于EPA5信道環(huán)境的同步算法方案設計74-75
• 3.8.1 所提出同步算法方案的性能分析74-75
• 3.9 本章小結75-76
• 第四章 LTE系統(tǒng)同步硬件實現(xiàn)方案設計與FPGA實現(xiàn)76-93
• 4.1 LTE系統(tǒng)同步硬件實現(xiàn)方案設計76-78
• 4.2 同步關鍵模塊的硬件實現(xiàn)架構設計78-83
• 4.2.1 PSS定時同步模塊78-80
• 4.2.2 CP類型檢測模塊80-81
• 4.2.3 頻偏估計模塊81-82
• 4.2.4 OFDM解調(diào)模塊82
• 4.2.5 SSS檢測模塊82-83
• 4.3 同步算法的FPGA實現(xiàn)83-89
• 4.3.1 硬件實現(xiàn)平臺83-84
• 4.3.2 PSS定時同步模塊84-85
• 4.3.3 CP類型檢測模塊85
• 4.3.4 頻偏估計模塊85-86
• 4.3.5 頻偏補償模塊86-87
• 4.3.6 OFDM解調(diào)模塊87-88
• 4.3.7 SSS檢測模塊88-89
• 4.4 同步算法的功能驗證89-91
• 4.5 同步算法的板級驗證91-92
• 4.6 本章小結92-93
• 第五章 總結與展望93-95
• 致謝95-96
• 參考文獻96-99
• 個人簡歷及攻碩期間取得的研究成果99-100

【參考文獻】

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 趙強;基于LTE-A的同步和MIMO檢測的研究與實現(xiàn)[D];電子科技大學;2013年

  本文關鍵詞：LTE系統(tǒng)下行同步算法的研究與實現(xiàn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：332834