本文關(guān)鍵詞：多制式無線移動通信基站信息識別系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

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【摘要】：GSM是當(dāng)今世界上最成功、應(yīng)用最廣泛的2G移動通信標(biāo)準(zhǔn),它開創(chuàng)了數(shù)字化通信的先河.促進(jìn)了通信產(chǎn)業(yè)的全球化發(fā)展：LTE作為由3G技術(shù)革新演進(jìn)而來“準(zhǔn)4G”移動通信技術(shù),將成為未來10年內(nèi)通信產(chǎn)業(yè)的技術(shù)支柱。為了維護(hù)通信質(zhì)量和信息安全,針對GSM/LTE下行鏈路傳輸?shù)幕拘畔⒆R別與監(jiān)測是不可或缺的一環(huán)。本論文對GSM和LTE這兩種制式的無線移動通信系統(tǒng)的下行鏈路廣播信道的同步與解調(diào)算法進(jìn)行了系統(tǒng)性設(shè)計,并通過研制出的硬件設(shè)備實現(xiàn)了對基站信息的識別與監(jiān)測。本論文首先分析了GSM和LTE通信系統(tǒng)下行鏈路的關(guān)鍵技術(shù),包括GSM系統(tǒng)的物理信道、邏輯信道、幀結(jié)構(gòu)以及GMSK調(diào)制;LTE系統(tǒng)的OFDM技術(shù)、MIMO技術(shù)、幀結(jié)構(gòu)與資源結(jié)構(gòu)。然后,論文對GSM和LTE接收機(jī)分別進(jìn)行了模塊化的系統(tǒng)性設(shè)計。在GSM接收機(jī)的設(shè)計中,論文在分析了同步模塊的傳統(tǒng)算法后,針對現(xiàn)有算法的弊端提出了基于Goertzel算法思想的改進(jìn)型FCCH檢測算法與基于自相關(guān)的頻偏估計算法；論文將GSM解調(diào)模塊分為信道估計、匹配濾波、信道均衡和信道譯碼4個子模塊進(jìn)行了介紹,其中以信道譯碼模塊為重點(diǎn)詳細(xì)介紹了GSM的解交織復(fù)用、Viterbi譯碼和CRC校驗過程的算法與流程。在LTE接收機(jī)的設(shè)計中,論文對同步模塊的主同步檢測和輔同步檢測原理進(jìn)行了詳細(xì)分析并設(shè)計了相關(guān)算法；論文將PBCH解調(diào)模塊分為OFDM解調(diào)模塊、信道估計模塊、資源解映射模塊、MIMO譯碼模塊、QPSK解調(diào)模塊和比特級處理模塊6個子模塊進(jìn)行分析與算法設(shè)計。最后,論文結(jié)合現(xiàn)有的硬件平臺對GSM/LTE接收系統(tǒng)進(jìn)行硬件仿真與聯(lián)調(diào)測試,通過CCS和MATLAB軟件對硬件仿真結(jié)果進(jìn)行分析,并通過編寫的上位機(jī)軟件顯示了聯(lián)調(diào)測試結(jié)果。本論文設(shè)計與實現(xiàn)的多制式無線移動通信基站信息識別系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對GSM基站小區(qū)廣播信息的實時監(jiān)測,并通過監(jiān)測的信息判斷該小區(qū)所在的基站是否為合法基站；系統(tǒng)還能對LTE物理廣播信息進(jìn)行識別,獲取基本小區(qū)信息。
【關(guān)鍵詞】：GSM LTE 下行鏈路 同步 解調(diào)
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(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
• ABSTRACT6-16
• 第一章 緒論16-20
• 1.1 課題研究的背景16-17
• 1.1.1 現(xiàn)代移動通信系統(tǒng)發(fā)展16-17
• 1.1.2 課題研究的移動通信系統(tǒng)介紹17
• 1.2 課題研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢17-18
• 1.3 課題研究意義18-19
• 1.3.1 GSM制式無線移動通信基站識別系統(tǒng)研究意義18
• 1.3.2 LTE制式無線移動通信基站識別系統(tǒng)研究意義18-19
• 1.4 論文主要工作與章節(jié)安排19-20
• 第二章 GSM/LTE通信系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)介紹20-34
• 2.1 移動通信系統(tǒng)中的下行鏈路20
• 2.2 GSM通信系統(tǒng)下行鏈路20-26
• 2.2.1 物理信道與突發(fā)脈沖20-22
• 2.2.2 邏輯信道22-23
• 2.2.3 TDMA幀結(jié)構(gòu)23-24
• 2.2.4 GMSK調(diào)制24-26
• 2.3 LTE通信系統(tǒng)下行鏈路26-33
• 2.3.1 OFDM技術(shù)26-28
• 2.3.2 MIMO技術(shù)28-30
• 2.3.3 LTE幀結(jié)構(gòu)30-32
• 2.3.4 資源網(wǎng)格與資源塊32-33
• 2.4 本章小結(jié)33-34
• 第三章 GSM接收機(jī)系統(tǒng)設(shè)計34-53
• 3.1 GSM接收機(jī)同步理論與算法實現(xiàn)34-44
• 3.1.1 GSM系統(tǒng)同步原理與過程34-35
• 3.1.2 FCCH檢測與頻偏估計35-43
• 3.1.2.1 傳統(tǒng)的FCCH檢測與頻偏估計算法介紹35-38
• 3.1.2.2 改進(jìn)型FCCH檢測與頻偏估計算法38-43
• 3.1.3 GSM系統(tǒng)中的SCH同步43-44
• 3.2 GSM接收機(jī)廣播信道解調(diào)算法設(shè)計44-50
• 3.2.1 信道估計45
• 3.2.2 匹配濾波45-46
• 3.2.3 Viterbi均衡46-47
• 3.2.4 信道譯碼47-50
• 3.2.4.1 解交織復(fù)用48
• 3.2.4.2 卷積碼譯碼48-49
• 3.2.4.3 節(jié)介紹的Viterbi均衡基本相同49
• 3.2.4.4 CRC校驗49-50
• 3.3 信令解析與偽基站檢測50-52
• 3.3.1 SCH消息獲取50-51
• 3.3.2 BCCH信令解析與偽基站檢測51-52
• 3.4 本章小結(jié)52-53
• 第四章 LTE接收機(jī)系統(tǒng)設(shè)計53-78
• 4.1 LTE中的小區(qū)搜索53-54
• 4.2 LTE接收機(jī)同步算法分析與實現(xiàn)54-63
• 4.2.1 Zadoff-Chu序列54-55
• 4.2.2 主同步信號與輔同步信號55-58
• 4.2.2.1 PSS序列的產(chǎn)生56
• 4.2.2.2 SSS序列的產(chǎn)生56-57
• 4.2.2.3 PSS與SSS的頻域映射57-58
• 4.2.3 LTE系統(tǒng)的主同步檢測58-62
• 4.2.3.1 PSS定時同步算法58-61
• 4.2.3.2 頻偏估計61-62
• 4.2.4 LTE系統(tǒng)的輔同步檢測62-63
• 4.3 LTE接收機(jī)PBCH解調(diào)算法設(shè)計與實現(xiàn)63-77
• 4.3.1 OFDM解調(diào)64-65
• 4.3.2 信道估計65-69
• 4.3.2.1 導(dǎo)頻信號65-66
• 4.3.2.2 LS信道估計66-68
• 4.3.2.3 線性插值68-69
• 4.3.3 資源解映射69-70
• 4.3.4 MIMO譯碼70-72
• 4.3.4.1 解預(yù)編碼70-71
• 4.3.4.2 解層映射71-72
• 4.3.5 QPSK解調(diào)72
• 4.3.6 比特級處理與MIB信息提取72-77
• 4.3.6.1 解擾碼與PBCH盲檢73
• 4.3.6.2 解速率匹配73-75
• 4.3.6.3 咬尾卷積碼譯碼75-76
• 4.3.6.4 解掩與CRC校驗76-77
• 4.3.6.5 MIB解析77
• 4.4 本章小結(jié)77-78
• 第五章 GSM與LTE接收機(jī)硬件聯(lián)調(diào)與分析78-98
• 5.1 硬件平臺與聯(lián)調(diào)軟件介紹78-82
• 5.1.1 GSM/LTE信號處理平臺78-79
• 5.1.2 LTE信號接收平臺79-80
• 5.1.3 調(diào)試軟件介紹80-82
• 5.2 GSM接收系統(tǒng)硬件仿真82-86
• 5.2.1 GSM同步模塊硬件仿真82-84
• 5.2.2 GSM解調(diào)模塊硬件仿真84-86
• 5.3 LTE接收系統(tǒng)硬件仿真86-91
• 5.3.1 LTE同步模塊硬件仿真86-90
• 5.3.2 LTE解調(diào)模塊硬件仿真90-91
• 5.4 硬件聯(lián)調(diào)與結(jié)果分析91-97
• 5.4.1 GSM接收系統(tǒng)外場聯(lián)調(diào)測試91-94
• 5.4.2 LTE接收系統(tǒng)聯(lián)調(diào)測試94-97
• 5.5 本章小結(jié)97-98
• 第六章 總結(jié)與展望98-100
• 6.1 論文工作總結(jié)98-99
• 6.2 工作展望99-100
• 致謝100-101
• 參考文獻(xiàn)101-103
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果103

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