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《电子科技大学》 2015年
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TD-LTE系统PUSCH信道关键技术及其实现

宋阳  
【摘要】:分时长期演进(Time Division Long Term Evolution,TD-LTE)是由第三代合作伙伴(3rd Generation Partnership Project,3GPP)组织的全球各大通信企业和运营商共同制定的通用移动通信系统标准。TD-LTE具有低时延、高速率、广覆盖、大容量和易组网等优势,是新一代移动通信的主流标准之一。中国工信部于2013年12月4日向中国移动通信集团公司、中国电信集团公司和中国联合网络通信集团有限公司颁发“LTE/第四代数字蜂窝移动通信业务(TD-LTE)”经营许可,意味着TD-LTE在我国正式进入商用阶段。本文基于TD-LTE协议,研究了LTE通信系统中物理上行共享信道(Physical Uplink Share Channel,PUSCH)的数据传输关键技术及其实现策略。论文主要工作如下:首先,本文基于TD-LTE协议梳理了PUSCH的处理流程,研究PUSCH的关键组成模块,整理各模块参数和输入输出关系,构建基本仿真链路。通过仿真测试对比,验证对协议理解的正确性,以及发送数据与维也纳大学LTE链路级仿真平台提供的标准测试数据的一致性。其次,本文基于TMDSEVM6670L平台对PUSCH实现的关键技术进行了深入研究。TMDSEVM6670L是由美国德州仪器(Texas Instruments,TI)公司基于TMS320C6670四核DSP芯片专为高速无线通信设计的评估板(Evaluation Module,EVM)。TMS320C6670芯片不仅包含了功能强大的外设接口,还提供了高效的数据传输导航机制和多个硬件协处理器。1)本文详细研究了多核导航机制,阐述了队列,描述符,通道等概念,以快速傅里叶变换协处理器(Fast Fourier Transform Coprocessor,FFTC)的数据搬移为例,测试和验证了整个多核导航操作的流程。2)本文深入研究了能有效提高比特级数据处理效率的位协处理器(Bit Coprocessor,BCP)和提高符号级数据处理效率的FFTC协处理器,利用其完成了高效的PUSCH发送端的实现,并通过将TMDSEVM6670L平台测试结果,与维也纳大学LTE链路级仿真平台及Windows标准C开发平台的仿真结果进行分析和对比,验证了实现技术与协议要求的一致性,并从实现复杂度的角度分析了协处理器对系统性能的提升。本文对接收端的信道估计算法及其实现策略进行了研究。本文选取了经典的最小二乘法(又称最小平方法Least Square,LS)和最小均方误差方法(Minimum Mean Square Error,MMSE)进行研究,在TD-LTE标准中定义的典型信道模型:扩展步行模型A(Extend Pedestrian A,EPA)和扩展车载模型A(Extend Vehicular A,EVA)的信道条件下进行了仿真对比,通过对LS算法和MMSE算法的性能和实现复杂度的比较,选取了LS算法作为测试阶段上行接收链路的信道估计算法。最后,本文基于接收端信道估计,分析了TMDSEVM6670L平台上接收数据的定标方式,选取了Q(16,3)作为信道估计中本地导频数据的定标方式,并分析了本地导频数据采用Q(16,3)与Q(16,2)定标方式的差异,着重研究了信道处理过程中数据溢出的保护方法。本文对比了TMDSEVM6670L平台和MATLAB平台上不同精度数据的差异,经过分析,TMDSEVM6670L平台的数据精度虽然低于MATLAB仿真平台的数据精度,但整体误差较小,故TMDSEVM6670L在接收端信道估计的实现过程中,处理数据的可靠性较高。
【学位授予单位】:电子科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TN929.5

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