论文题目: 广义多载波系统上下行链路无线传输技术方案研究及其实现
论文类型: 硕士论文
论文专业: 通信与信息系统
作者: 孙威
导师: 衡伟
关键词: 高速无线分组传输,分块传输,自动增益控制,多普勒频移,自动频率校正
文献来源: 东南大学
发表年度: 2005
论文摘要: 第三代之后的高速无线通信系统要求能够支持峰值传输速率不低于20Mbps的高效分组数据传输。根据863 FuTURE研究计划拟订的关于新一代蜂窝移动通信系统的研究目标以及国内外研究发展的状况和趋势,东南大学移动通信实验室提出广义多载波蜂窝移动通信传输技术,并开发演示系统以验证算法的性能。本文根据系统的结构特点,采用流水处理技术,对多载波系统中的各个子载波、两种不同的块传输结构分时处理,使用很少的资源,分别完成了发送端信道组帧、双循环的传输块和接收端信道拆帧的FPGA硬件的设计;最后,在逻辑电路软件仿真的基础上,搭建完整的硬件平台,对所设计的模块进行了较为全面的测试。自动增益控制(AGC)电路通常使用在通信系统中,使接收机工作稳定。论文根据数字中频接收机对自动增益控制电路的增益调节范围、调节步长及精度、工作频率范围和响应速度等要求,分析了AGC系统中3种典型可变增益放大器存在的不足,并利用数字可变增益放大器设计了数字AGC系统,并给出了基于FPGA的数字AGC控制电路的算法。该方案使复杂的AGC控制在数字部分容易地得到实现,且具有快速收敛和精确的稳态响应等优点。最后,讨论了中频数字化接收机设计的几个关键问题。在无线移动通信中,接收机的本地振荡频率和载波频率之间往往存在较大的频率偏差,传统的自动频率校正采用了模拟环路滤波器,因此只能工作在连续的输入信号模式,而不能工作于间歇导频的GMC系统中。论文按照GMC系统的总体方案,给出了一种在从导频信道上提取信道参数并同时获取载频频差的估计方案,并给出了自动频率校正环路的设计方案。仿真结果表明:在相同条件下,采用自动频率校正的接收机与未采用自动频率校正的接收机相比,信噪比提高,误码率下降。
论文目录:
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 广义多载波(GMC)技术简介
1.3 实验验证系统简介
1.4 论文的主要工作及结构
第二章 广义多载波系统上下行链路无线分组传输方案
2.1 单个子载波数字基带系统模型
2.2 单个子载波的分组传输方案
2.2.1 物理层的分块传输
2.2.2 帧结构及相应的时隙分配方案
2.2.3 普通时隙结构
2.2.4 特殊时隙结构
2.3 上行链路数据处理流程及相应的传输块结构
2.3.1 物理随机接入信道
2.3.2 上行专用物理信道
2.4 下行链路数据处理流程及相应的传输块结构
2.4.1 同步信道（SYNCH）和主公共控制信道（P-CCPCH）
2.4.2 下行专用物理信道（DDPCH）
2.4.3 辅公共控制信道（S-CCPCH）
第三章 组帧、拆帧和分块传输模块的FPGA 实现
3.1 硬件的设计环境
3.1.1 FPGA 简介
3.1.2 FPGA 的设计流程
3.1.3 ISE 集成综合环境
3.1.4 Virtex-Ⅱ系列芯片的基本结构
3.2 FPGA 的设计原则
3.3 下行链路发送端FPGA 设计
3.3.1 发送端电路端口设计
3.3.2 组帧模块硬件设计
3.3.3 时序及资源使用情况
3.3.4 发送端软件测试
3.4 下行链路接收端FPGA 设计
3.4.1 接收端电路端口设计
3.4.2 拆帧模块硬件设计
3.4.3 时序及资源使用情况
3.4.4 接收端软件测试
3.5 上行链路发送端FPGA 设计
3.6 硬件测试
3.6.1 基于RX_SP 板的单个子载波接收端测试方案
3.6.2 基于RX_SP 板的单个子载波环路测试方案
3.6.3 基于RX_SP 板的单载波和多载波测试方案
3.6.4 基于整个系统的单载波和多载波测试方案
第四章 广义多载波系统自动增益控制模块的设计
4.1 概述
4.2 自动增益控制电路设计原理
4.2.1 基本工作原理
4.2.2 自动增益控制方法分类
4.3 大动态宽带DAGC 系统
4.3.1 数字接收机的内部AGC 算法
4.3.2 可变增益放大器
4.3.3 广义多载波系统中的AGC 电路设计
4.4 关键技术总结
4.4.1 二中频与取样速率的选取
4.4.2 接收机前端增益的确定
4.4.3 控制动态范围的选取
4.4.4 接收机总体性能核算
第五章 广义多载波系统自动频率校正模块的设计
5.1 概述
5.2 信道和载频频差估计
5.2.1 下行链路信道模型
5.2.2 载波频差的估计
5.3 广义多载波系统自动频率校正模块设计
5.3.1 载频频差对接收机性能的影响
5.3.2 自动频率控制环路
5.3.3 载波频差估计
5.3.4 频差输出单元
5.3.5 环路滤波器设计
5.4 AFC 系统仿真与分析
第六章 总结与展望
6.1 论文工作总结
6.2 改进和下一步的工作
致谢
参考文献
发布时间: 2007-06-11
参考文献
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