近些年,頻譜資源利用問題和無線電干擾問題日益突出,這些都影響著信號的通信質量。為了保證無線通信系統(tǒng)的正常工作、確保稀缺的頻譜資源高效利用以及維護無線電波的正常秩序,運用新的技術手段全面、高效、便捷地對無線通信信號進行在線監(jiān)測分析具有很強的現(xiàn)實意義。因此,圍繞基于虛擬儀器的GSM、WCDMA和LTE的在線監(jiān)測分析展開研究工作,具體研究內容包括：介紹了GSM、WCDMA和LTE物理層的基本原理和信號特性,研究了物理層規(guī)范中與信號特性相關的關鍵技術。主要包括了各個協(xié)議物理層規(guī)范中的物理信道、邏輯信道、頻譜資源、無線幀結構、編碼和復用技術、調制技術以及其他與信號特性相關的技術,并在此之上展開了GSM、WCDMA和LTE在線監(jiān)測分析系統(tǒng)的監(jiān)測分析對象的研究。研究了GSM、WCDMA和LTE在線監(jiān)測分析系統(tǒng)的特征和模型。與一般監(jiān)測分析系統(tǒng)不同,系統(tǒng)除了對信號從時域、頻域分析之外,還增加了調制解調分析以全面監(jiān)測分析信號。同時討論了信號相關分析項目的概念、算法和分析流程。研究了GSM、WCDMA和LTE在線監(jiān)測系統(tǒng)所采用的PXI硬件架構,并結合設計需求搭建了完整的硬件系統(tǒng)。系統(tǒng)硬件選擇了美國國家儀器公... 

【文章來源】：東南大學江蘇省211工程院校985工程院校教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：109 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 課題研究背景與意義
    1.2 國內外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 無線電監(jiān)測分析系統(tǒng)研究與發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.2 虛擬儀器技術
    1.3 論文主要開展工作
    1.4 論文組織結構
第二章 GSM/WCDM/LTE信號特性及物理層關鍵技術
    2.1 GSM信號特性
        2.1.1 GSM的信道與頻譜資源
        2.1.2 GSM的幀結構
        2.1.3 GSM系統(tǒng)調制方式
    2.2 WCDMA信號特性
        2.2.1 WCDMA的傳輸信道和物理信道
        2.2.2 WCDMA系統(tǒng)的幀結構
        2.2.3 擴頻與加擾
        2.2.4 信道編碼與復用
        2.2.5 物理信道的信號處理
    2.3 LTE信號特性
        2.3.1 LTE的信道與頻譜資源
        2.3.2 LTE系統(tǒng)的幀結構
        2.3.3 OFDM技術
    2.4 本章小結
第三章 GSM/WCDMA/LTE在線監(jiān)測分析系統(tǒng)中的信號分析
    3.1 信號的多角度分析
    3.2 無線信號分析系統(tǒng)結構與原理
        3.2.1 采樣與量化
        3.2.2 數(shù)字下變頻
        3.2.3 離散傅里葉變換分析
            3.2.3.1 快速傅里葉變換
            3.2.3.2 頻率分辨率
            3.2.3.3 平均方式
            3.2.3.4 加窗
            3.2.3.5 觸發(fā)方式
    3.3 時域分析
        3.3.1 Power vs.Time
        3.3.2 CCDF
    3.4 頻域分析
        3.4.1 占用帶寬
        3.4.2 信道功率
        3.4.3 鄰道功率
        3.4.4 頻譜發(fā)射模板
            3.4.4.1 WCDMA的頻譜發(fā)射模板
            3.4.4.2 LTE的頻譜發(fā)射模板
            3.4.4.3 頻譜發(fā)射模板分析流程
    3.5 調制解調分析
        3.5.1 星座圖
        3.5.2 正交幅度調制及其調制質量分析
        3.5.3 幅度矢量誤差分析
        3.5.4 相位誤差
        3.5.5 頻率誤差
    3.6 系統(tǒng)監(jiān)測分析項目
        3.6.1 GSM監(jiān)測分析
        3.6.2 WCDMA監(jiān)測分析
        3.6.3 LTE監(jiān)測分析
    3.7 本章小結
第四章 GSM/WCDMA/LTE在線監(jiān)測分析系統(tǒng)設計與實現(xiàn)
    4.1 GSM/WCDMA/LTE在線分析系統(tǒng)結構原理
    4.2 無線信號在線分析系統(tǒng)硬件架構
        4.2.1 PXI機箱
        4.2.2 PXI控制器
        4.2.3 PXI矢量信號分析儀
        4.2.4 天線
        4.2.5 高速數(shù)據(jù)存儲模塊
    4.3 儀器驅動
        4.3.1 標準儀器驅動接口
        4.3.2 儀器驅動程序
    4.4 無線信號在線分析系統(tǒng)軟件架構
    4.5 無線監(jiān)測分析系統(tǒng)的實現(xiàn)
        4.5.1 系統(tǒng)的并行結構
        4.5.2 主控模塊
            4.5.2.1 Start狀態(tài)
            4.5.2.2 Idle狀態(tài)
            4.5.2.3 Initialize狀態(tài)
            4.5.2.4 Run狀態(tài)
            4.5.2.5 Done狀態(tài)
            4.5.2.6 Shutdown狀態(tài)
        4.5.3 分析引擎模塊
            4.5.3.1 GSM分析引擎
            4.5.3.2 WCDMA分析引擎
            4.5.3.3 LTE分析引擎
        4.5.4 用戶輸入模塊
        4.5.5 報表模塊
        4.5.6 數(shù)據(jù)記錄模塊
        4.5.7 錯誤處理模塊
    4.6 本章小結
第五章 GSM/WCDMA/LTE在線監(jiān)測分析系統(tǒng)的運行與測試
    5.1 無線信號在線分析系統(tǒng)的平臺搭建
    5.2 無線信號在線監(jiān)測系統(tǒng)測試
        5.2.1 GSM在線監(jiān)測分析測試
        5.2.2 WCDMA在線監(jiān)測分析測試
        5.2.3 LTE在線監(jiān)測分析測試
    5.3 無線信號真實環(huán)境在線監(jiān)測分析
    5.4 本章小結
第六章 總結與展望
致謝
參考文獻
攻讀碩士期間發(fā)表的論文和科研成果


【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于PC104總線的數(shù)字無線電信號監(jiān)測系統(tǒng)研究[J]. 付霖宇,程永茂,曹建,張鑫,劉華芹.  電聲技術. 2013(12)
[2]第三代無線電信號監(jiān)測技術(系列之五)[J].   中國無線電. 2011(04)
[3]第三代無線電信號監(jiān)測技術(系列之四)[J].   中國無線電. 2011(02)
[4]第三代無線電信號監(jiān)測技術(系列之三)[J].   中國無線電. 2010(12)
[5]第三代無線電信號監(jiān)測技術(系列之二)[J].   中國無線電. 2010(11)
[6]第三代無線電信號監(jiān)測技術(系列之一)[J].   中國無線電. 2010(10)
[7]基于LabVIEW虛擬儀器的無線電監(jiān)測系統(tǒng)[J]. 劉曉慧,楊小勇.  西安郵電學院學報. 2009(05)
[8]軟件無線電技術在無線電監(jiān)測和通信的應用[J]. 彭曉東.  內蒙古科技與經(jīng)濟. 2009(07)
[9]軟件無線電在無線電監(jiān)測中的應用[J]. 常學光.  中國無線電. 2008(04)
[10]NI:虛擬儀器2.0技術凸顯軟件優(yōu)勢[J]. 單祥茹.  電子設計技術. 2007(06)

碩士論文
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[2]無線電監(jiān)測大容量存儲及異常信號分析系統(tǒng)[D]. 徐弘良.復旦大學 2010
[3]TD-SCDMA/GSM雙模終端射頻一致性測量關鍵算法的研究與實現(xiàn)[D]. 吳昊.北京郵電大學 2010
[4]TD-SCDMA&GSM多模終端射頻一致性測試系統(tǒng)研究與主控實現(xiàn)[D]. 錢宇鋒.北京郵電大學 2010
[5]無線電監(jiān)測中的信號處理技術研究[D]. 李津津.電子科技大學 2008
[6]基于虛擬儀器技術的GSM移動終端射頻自動測試系統(tǒng)的設計[D]. 商偉娜.北京郵電大學 2008



本文編號：3627168