本文關(guān)鍵詞：移動通信系統(tǒng)功率控制技術(shù)研究與FPGA實(shí)現(xiàn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：功率控制技術(shù)是移動通信系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)之一,其作用就是在保證業(yè)務(wù)質(zhì)量的情況下,將上行鏈路和下行鏈路的傳輸功率調(diào)整到所需的最小程度,以降低移動用戶的功率消耗和電磁污染、減小多址干擾,提高系統(tǒng)容量。因此,功率控制技術(shù)的研究對移動通信系統(tǒng)至關(guān)重要,同時有助于作者全面掌握移動通信功率控制技術(shù)和FPGA開發(fā)技能。本文以移動通信系統(tǒng)功率控制技術(shù)為基礎(chǔ)理論,研究了2G、3G以及4G移動通信系統(tǒng)中的各種功率控制方法。在此基礎(chǔ)上,以WCDMA反向鏈路功率控制系統(tǒng)為依據(jù),給出了本設(shè)計(jì)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方案。本設(shè)計(jì)方案由移動臺發(fā)送模塊、無線信道模塊和基站接收模塊構(gòu)成一個反向鏈路的物理模擬信道,其中以實(shí)現(xiàn)反向鏈路中開環(huán)功率控制和閉環(huán)功率控制功能為主對收發(fā)模塊進(jìn)行簡化,無線信道模塊僅包括噪聲干擾和低頻干擾。依據(jù)設(shè)計(jì)方案完成了反向鏈路中開環(huán)功率控制、閉環(huán)功率控制系統(tǒng)在寄存器傳輸級(Register-Transfer Layer, RTL)的設(shè)計(jì)與FPGA實(shí)現(xiàn)。開環(huán)功率控制系統(tǒng)主要包括基帶數(shù)據(jù)、調(diào)制、噪聲干擾、功率檢測、自動增益控制、功率放大等模塊；閉環(huán)功率控制系統(tǒng)包括主要調(diào)制、噪聲干擾、功率控制指令生成、解調(diào)、功率控制指令提取、自動增益控制等模塊。其中重點(diǎn)研究了QPSK的調(diào)制解調(diào)方法,開環(huán)功率控制算法與閉環(huán)功率控制算法等。本文在Xilinx ISE10.1開發(fā)環(huán)境下,使用Veirlog HDL對設(shè)計(jì)中的各個模塊編寫代碼；采用Synplify Pro綜合工具完成對各模塊的綜合,并給出相應(yīng)RTL級電路圖;采用Modelsim6.5a專業(yè)仿真工具對各模塊進(jìn)行功能仿真。最后在仿真成功的基礎(chǔ)之上,采用Spartan3E硬件開發(fā)平臺對部分設(shè)計(jì)進(jìn)行了下載測試,并對仿真和測試結(jié)果進(jìn)行了分析。仿真與測試結(jié)果表明：各模塊的軟件仿真和部分設(shè)計(jì)的硬件測試結(jié)果是正確的,能夠?qū)崿F(xiàn)功率控制的基本功能,基本滿足了對WCDMA反向鏈路功率控制的設(shè)計(jì)要求。
【關(guān)鍵詞】：移動通信 功率控制 反向鏈路 FPGA
【學(xué)位授予單位】：大連海事大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TN929.5
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第1章 緒論11-17
• 1.1 移動通信技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用11-14
• 1.2 功率控制技術(shù)的研究與應(yīng)用14-15
• 1.3 本文研究的主要內(nèi)容15-17
• 第2章 移動通信系統(tǒng)功率控制方法17-41
• 2.1 功率控制技術(shù)概述17-20
• 2.1.1 功率控制準(zhǔn)則17-19
• 2.1.2 影響功率控制的因素19-20
• 2.2 功率控制的基本方法20-23
• 2.2.1 反向功率控制與前向功率控制20-22
• 2.2.2 開環(huán)功率控制和閉環(huán)功率控制22-23
• 2.2.3 集中式功率控制與分布式功率控制23
• 2.3 CDMA2000系統(tǒng)功率控制方案23-27
• 2.3.1 反向功率控制24-26
• 2.3.2 前向功率控制26-27
• 2.4 TD-SCDMA系統(tǒng)功率控制方案27-30
• 2.4.1 開環(huán)功率控制方法27-28
• 2.4.2 外環(huán)功率控制方法28-29
• 2.4.3 內(nèi)環(huán)功率控制方法29-30
• 2.5 WCDMA系統(tǒng)功率控制方案30-35
• 2.5.1 上行鏈路物理信道簡介30-31
• 2.5.2 上行鏈路的功率控制31-33
• 2.5.3 閉環(huán)功率控制調(diào)整算法33-35
• 2.5.4 下行鏈路功率控制35
• 2.6 LTE系統(tǒng)功率控制方案35-41
• 2.6.1 上行功率控制36-39
• 2.6.2 下行功率分配39-41
• 第3章 反向鏈路功率控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)41-69
• 3.1 總體方案設(shè)計(jì)41-44
• 3.1.1 系統(tǒng)構(gòu)成設(shè)計(jì)41-42
• 3.1.2 系統(tǒng)參數(shù)設(shè)計(jì)42
• 3.1.3 開發(fā)工具選擇及開發(fā)流程42-44
• 3.2 時鐘與基帶數(shù)據(jù)模塊設(shè)計(jì)44-48
• 3.2.1 時鐘模塊設(shè)計(jì)44-47
• 3.2.2 基帶數(shù)據(jù)模塊設(shè)計(jì)47-48
• 3.3 載波調(diào)制與解調(diào)單元設(shè)計(jì)48-58
• 3.3.1 載波發(fā)生器模塊48-51
• 3.3.2 QPSK調(diào)制模塊51-54
• 3.3.3 QPSK解調(diào)模塊54-58
• 3.4 無線仿真信道單元設(shè)計(jì)58-61
• 3.4.1 噪聲仿真模塊58-59
• 3.4.2 干擾仿真模塊59-60
• 3.4.3 噪聲與干擾的組合60-61
• 3.5 反向開環(huán)功率控制單元設(shè)計(jì)61-64
• 3.5.1 功率檢測模塊61-62
• 3.5.2 自動增益控制模塊62-64
• 3.6 反向閉環(huán)功率控制單元設(shè)計(jì)64-69
• 3.6.1 基站TPC指令生成模塊64-66
• 3.6.2 移動臺TPC指令提取模塊66-67
• 3.6.3 反向閉環(huán)功率控制67-69
• 第4章 系統(tǒng)仿真與結(jié)果分析69-87
• 4.1 時鐘與基帶數(shù)據(jù)模塊的仿真與結(jié)果分析69-71
• 4.1.1 時鐘模塊仿真69-70
• 4.1.2 基帶數(shù)據(jù)模塊仿真70-71
• 4.2 無線信道模塊的仿真與結(jié)果分析71-72
• 4.2.1 噪聲模塊的仿真71
• 4.2.2 干擾模塊的仿真71-72
• 4.3 調(diào)制與解調(diào)的仿真與結(jié)果分析72-79
• 4.3.1 串并轉(zhuǎn)換模塊仿真72
• 4.3.2 極性變換模塊仿真72-73
• 4.3.3 載波模塊仿真73-74
• 4.3.4 QPSK調(diào)制模塊仿真74-75
• 4.3.5 QPSK解調(diào)模塊仿真75-79
• 4.4 開環(huán)功率控制的仿真與結(jié)果分析79-81
• 4.4.1 功率檢測模塊的仿真79
• 4.4.2 自動增益控制模塊的仿真79-80
• 4.4.3 開環(huán)功率控制的仿真80-81
• 4.5 閉環(huán)功率控制的仿真與結(jié)果分析81-84
• 4.5.1 基站TPC指令生成模塊的仿真81-82
• 4.5.2 移動臺TPC指令提取模塊的仿真82-83
• 4.5.3 閉環(huán)功率控制的仿真83-84
• 4.6 系統(tǒng)的硬件測試與結(jié)果分析84-87
• 4.6.1 硬件測試平臺84-85
• 4.6.2 系統(tǒng)的硬件測試85-87
• 結(jié)論87-89
• 參考文獻(xiàn)89-93
• 附錄93-95
• 致謝95-97
• 研究生履歷97

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  本文關(guān)鍵詞：移動通信系統(tǒng)功率控制技術(shù)研究與FPGA實(shí)現(xiàn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：380394