本文關(guān)鍵詞：TD-LTE數(shù)字中繼系統(tǒng)中軟解調(diào)技術(shù)的研究

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【摘要】：目前4G牌照已陸續(xù)發(fā)放,日益增長的新興業(yè)務(wù)對LTE(Long Term Evolution)系統(tǒng)的傳輸性能提出了嚴(yán)格的要求。由于中繼技術(shù)對數(shù)據(jù)包進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)及重傳能夠增大網(wǎng)絡(luò)容量,有效地抵抗丟包現(xiàn)象,已經(jīng)被寫入到3GPP LTE版本10(R10協(xié)議)中。在中繼技術(shù)中,譯碼性能是衡量中繼系統(tǒng)通信質(zhì)量的一項重要指標(biāo),譯碼性能的提高能夠有效降低信息在傳輸過程中的誤碼率,進(jìn)而提高信息傳輸?shù)目煽啃浴１疚囊蕴岣逿D-LTE數(shù)字中繼系統(tǒng)的譯碼性能為目標(biāo),針對數(shù)字中繼系統(tǒng)的特點(diǎn),對中繼系統(tǒng)中的軟解調(diào)技術(shù)進(jìn)行了研究,研究工作主要從軟判決算法、仿真驗證和FPGA設(shè)計與仿真三方面展開。首先,介紹了TD-LTE數(shù)字中繼系統(tǒng)設(shè)計原理和系統(tǒng)所應(yīng)用調(diào)制方式的調(diào)制解調(diào)原理。根據(jù)R10協(xié)議要求和中繼系統(tǒng)的特點(diǎn),給出一種應(yīng)用于軟解調(diào)技術(shù)的判決算法,該算法對接收端信號的比特對數(shù)似然比值進(jìn)行了簡化計算,得到每個比特的LLR值,并對每個比特的LLR值進(jìn)行判決,從而得到調(diào)制前的數(shù)據(jù)信息。該算法的計算過程簡單,易于硬件實現(xiàn)。然后,將LLR算法應(yīng)用于16QAM的解調(diào)過程中,推導(dǎo)了16QAM每個比特的LLR值,得出了每個比特LLR值的坐標(biāo)圖。在獨(dú)立的瑞利衰落信道的信道條件下,分別將QPSK,16QAM和64QAM調(diào)制方式下應(yīng)用了LLR算法的軟判決方式與其對應(yīng)的硬解調(diào)(判決)方式進(jìn)行了仿真實驗。仿真結(jié)果表明,與硬判決方式相比,在中繼系統(tǒng)中采用軟判決算法進(jìn)行解調(diào)時能夠有效地降低系統(tǒng)的誤碼率,當(dāng)中繼系統(tǒng)的信噪比為18dB左右時,軟判決方式的誤碼率降到了10-3以下,因此滿足了LTE數(shù)字中繼系統(tǒng)的性能要求。最后,對LTE數(shù)字中繼系統(tǒng)中的QPSK,16QAM和64QAM的解調(diào)模塊進(jìn)行了FPGA設(shè)計與仿真驗證。用Verilog HDL語言分別實現(xiàn)了上述三種解調(diào)模塊的LLR算法,并在QuartusⅡ9.1中分別對其進(jìn)行了功能仿真和時序仿真。仿真結(jié)果表明本文設(shè)計的解調(diào)模塊在功能上滿足了數(shù)字中繼系統(tǒng)的要求,驗證了在設(shè)計解調(diào)模塊過程中選用的LLR算法在FPGA實現(xiàn)時的可行性。
【關(guān)鍵詞】：TD-LTE 數(shù)字中繼 軟判決 LLR算法 FPGA
【學(xué)位授予單位】：河北工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TN929.5
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-11
• 第一章 緒論11-19
• 1.1 研究背景及意義11-13
• 1.2 軟解調(diào)技術(shù)的簡介13-14
• 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀14-17
• 1.4 論文的主要工作及章節(jié)安排17-19
• 第二章 TD-LTE物理層鏈路信號及其調(diào)制方式19-29
• 2.1 OFDM原理19-20
• 2.2 LTE下行物理層信號20-22
• 2.3 LTE物理信道的調(diào)制方式22-27
• 2.3.1 LTE系統(tǒng)中的調(diào)制方式22
• 2.3.2 4QAM調(diào)制解調(diào)22-24
• 2.3.3 16QAM調(diào)制解調(diào)24-26
• 2.3.4 64QAM調(diào)制解調(diào)26-27
• 2.4 本章小結(jié)27-29
• 第三章 中繼系統(tǒng)中軟解調(diào)技術(shù)的研究29-51
• 3.1 概述29
• 3.2 硬解調(diào)方式的判決過程29-32
• 3.3 軟判決算法與判決過程32-36
• 3.3.1 LLR算法的推導(dǎo)32-35
• 3.3.2 軟判決過程35-36
• 3.4 16QAM軟判決過程及仿真36-44
• 3.4.1 16QAM的軟判決過程36-43
• 3.4.2 仿真模型及參數(shù)描述43
• 3.4.3 仿真結(jié)果及性能比較43-44
• 3.5 4QAM、64QAM軟判決的仿真分析44-49
• 3.5.1 4QAM軟判決的仿真參數(shù)設(shè)置45
• 3.5.2 4QAM軟判決的仿真結(jié)果及性能比較45-46
• 3.5.3 64QAM軟判決的仿真參數(shù)設(shè)置46-47
• 3.5.4 64QAM軟判決的仿真結(jié)果及性能比較47-49
• 3.6 本章小結(jié)49-51
• 第四章 軟解調(diào)算法的FPGA設(shè)計與仿真51-65
• 4.1 FPGA芯片及仿真工具的選擇51
• 4.2 4QAM解調(diào)原理及FPGA設(shè)計51-55
• 4.2.1 原理框圖51-52
• 4.2.2 主要模塊及接口52-54
• 4.2.3 仿真結(jié)果及分析54-55
• 4.3 16QAM解調(diào)原理及FPGA設(shè)計55-59
• 4.3.1 原理框圖55
• 4.3.2 主要模塊及接口55-58
• 4.3.3 仿真結(jié)果及分析58-59
• 4.4 64QAM解調(diào)原理及FPGA設(shè)計59-63
• 4.4.1 原理框圖59
• 4.4.2 主要模塊及接口59-62
• 4.4.3 仿真結(jié)果及分析62-63
• 4.5 本章小結(jié)63-65
• 第五章 結(jié)論65-67
• 5.1 總結(jié)65
• 5.2 展望65-67
• 參考文獻(xiàn)67-71
• 攻讀學(xué)位期間所取得的相關(guān)科研成果71-73
• 致謝73

【相似文獻(xiàn)】

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