為滿足現(xiàn)代無線通信系統(tǒng)對系統(tǒng)容量和傳輸速率日益增長的需求,LTE-A系統(tǒng)引入了載波聚合、多天線增強等技術(shù),進一步提高了系統(tǒng)性能,為用戶帶來了更好的業(yè)務(wù)體驗。隨著網(wǎng)絡(luò)建設(shè)工作的開展,各項新技術(shù)的部署也給現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)測試設(shè)備帶來了新的挑戰(zhàn),因此研發(fā)一款專業(yè)化的新型測試儀表具有重要的意義。信號檢測作為LTE-A系統(tǒng)接收端的重要環(huán)節(jié),其性能優(yōu)劣會直接影響整個通信系統(tǒng)的質(zhì)量。本文基于LTE-A空口監(jiān)測分析儀的架構(gòu)設(shè)計和需求分析,對下行MIMO檢測環(huán)節(jié)進行了設(shè)計實現(xiàn),主要工作包括:1.基于3GPP物理層協(xié)議,對下行接收端信號檢測環(huán)節(jié)進行深入研究。首先就檢測算法的性能、復(fù)雜度、時間效率等因素對各方案選型進行分析,結(jié)合項目需求選取合適的算法。針對現(xiàn)有的設(shè)計方案,本文從組合邏輯、數(shù)據(jù)處理能力、模塊耦合度等方面進行了優(yōu)化并提出一種高效率的下行多天線信號檢測方案。該方案充分利用了DDR3（Double Data Rate）高速讀寫數(shù)據(jù)的優(yōu)勢并采取了基于AXI4-Stream接口封裝的技術(shù),極大地提高了檢測環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)處理效率。2.根據(jù)流程設(shè)計,對集成的MIMO檢測模塊進行了FPGA實現(xiàn)。檢測器中的矩陣求逆部分是... 

【文章來源】：重慶郵電大學(xué)重慶市

【文章頁數(shù)】：84 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
注釋表
第1章 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 空口監(jiān)測儀表的技術(shù)產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀
        1.2.2 MIMO檢測的研究現(xiàn)狀
    1.3 論文組織結(jié)構(gòu)
第2章 LTE-A系統(tǒng)下行鏈路概述與硬件平臺介紹
    2.1 LTE-A系統(tǒng)下行物理層簡介
        2.1.1 LTE-A系統(tǒng)的時頻資源
        2.1.2 傳輸模式
        2.1.3 下行參考信號
    2.2 MIMO傳輸技術(shù)
        2.2.1 發(fā)射分集
        2.2.2 空間復(fù)用
        2.2.3 波束賦形
    2.3 LTE-A物理層下行鏈路的處理
        2.3.1 LTE-A系統(tǒng)下行鏈路基帶信號處理
        2.3.2 PDSCH信號檢測流程
    2.4 硬件開發(fā)平臺
        2.4.1 儀表架構(gòu)設(shè)計
        2.4.2 基帶板的整體設(shè)計
    2.5 本章小結(jié)
第3章 下行信號檢測的研究及流程設(shè)計
    3.1 信號檢測算法選型
        3.1.1 線性檢測算法
        3.1.2 球形檢測算法
        3.1.3 算法方案對比
    3.2 下行信號檢測流程設(shè)計及MIMO檢測模塊的集成
        3.2.1 需求分析及針對現(xiàn)有設(shè)計的優(yōu)化
        3.2.2 一種高效率的下行多天線信號檢測流程設(shè)計
        3.2.3 PDSCH資源解映射流程設(shè)計
        3.2.4 MIMO檢測模塊流程設(shè)計
    3.3 本章小結(jié)
第4章 下行MIMO檢測模塊FPGA設(shè)計
    4.1 MIMO檢測模塊FPGA整體設(shè)計
        4.1.1 關(guān)鍵子模塊劃分
        4.1.2 基于AXI4-Stream流接口封裝的數(shù)據(jù)處理方式
        4.1.3 矩陣求逆方案分析
    4.2 數(shù)據(jù)讀取模塊及矩陣構(gòu)建模塊的設(shè)計
        4.2.1 DDR3 數(shù)據(jù)讀取和基于FIFO的流控設(shè)計
        4.2.2 解預(yù)編碼模塊的設(shè)計
    4.3 基于Cholesky分解的矩陣求逆模塊設(shè)計
        4.3.1 Cholesky分解
        4.3.2 基于脈動陣列的三角矩陣求逆設(shè)計
        4.3.3 2X2 MIMO場景下一種全流水的求逆設(shè)計結(jié)構(gòu)
    4.4 本章小結(jié)
第5章 下行MIMO檢測模塊FPGA仿真與性能分析
    5.1 FPGA開發(fā)環(huán)境及數(shù)據(jù)量化定標
        5.1.1 FPGA開發(fā)環(huán)境
        5.1.2 數(shù)據(jù)量化定標
    5.2 MIMO檢測模塊FPGA仿真及測試驗證
        5.2.1 測試驗證方案
        5.2.2 MIMO檢測模塊FPGA仿真
        5.2.3 針對傳輸模式的整機測試
    5.3 設(shè)計方案的資源占用及性能分析
        5.3.1 資源占用和性能分析
        5.3.2 精度及誤差分析
    5.4 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
    6.1 工作總結(jié)
    6.2 研究展望
參考文獻
致謝
讀碩士學(xué)位期間從事的科研工作及取得的成果


【參考文獻】：
期刊論文
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[3]基于可見光通信的MIMO技術(shù)研究現(xiàn)狀[J]. 遲楠,喬梁,趙嘉琦,盧星宇.  南京信息工程大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2017(02)
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[7]全球LTE市場發(fā)展勢頭強勁LTE-A網(wǎng)絡(luò)進程持續(xù)加快[J]. 王彥龍.  世界電信. 2015(Z1)
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碩士論文
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[3]多天線無線通信系統(tǒng)中信號檢測關(guān)鍵技術(shù)的研究[D]. 石葉明.電子科技大學(xué) 2016
[4]基于SoC的LTE物理層設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 趙海舜.西安電子科技大學(xué) 2015
[5]MIMO系統(tǒng)的信號檢測算法研究[D]. 魏利霞.南京郵電大學(xué) 2015
[6]低復(fù)雜度MIMO系統(tǒng)信號檢測算法研究[D]. 周茜.中國計量學(xué)院 2014
[7]矩陣運算的硬件加速技術(shù)研究[D]. 郭磊.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2010



本文編號：3190840