WCDMA系统直放站中抗窄带干扰技术的设计与实现

论文摘要

最近几年随着移动通信技术的发展,通信网络的覆盖问题成为运营商所关注的重点,目前的主流覆盖增强技术,应用较广泛的是直放站。直放站是一种信号中继设备,是用来扩大信号的覆盖范围的,然而严重的同频干扰是直放站的缺陷之一,本文将自适应干扰抵消技术引入WCDMA直放站中,很好的减少了同频干扰带来的自激反应。本论文首先介绍WCDMA直放站,自适应干扰抵消以及WCDMA扩频加扰的原理,接着分析几种扩频通信系统中窄带干扰技术。本文搭建WCDMA直放站的仿真平台所用软件是MATLAB,并在论文中分析了各种常见自适应干扰算法的收敛性能,权衡了其FPGA实现的计算复杂度,提出一种适合WCDMA直放站系统干扰抵消的可行方案:P‐NLMS时域干扰抵消算法,本算法是利用查找表结构替代加权向量更新的除法部分,很大的程度上简化了硬件设计实现的复杂度。经仿真证明,在信干比为-5dB的时候,也能将EVM减少到14.7687%,符合WCDMA直放站的工程设计要求。最后综合考虑实际WCDMA通信系统的工作环境、抗干扰要求和硬件可用资源等因素,进行P‐NLMS算法的FPGA实现。结果表明实际抗干扰能力与理论分析结果吻合,EVM值控制在16.75%范围内,对直放站性能的改善起到了很大的推动作用,有良好的工程实用价值。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 引言
• 1.1 选题背景及研究意义
• 1.2 研究现状
• 1.3 研究内容及组织形式
• 第2章 WCDMA 系统直放站干扰抵消概述
• 2.1 WCDMA 直放站概述
• 2.1.1WCDMA 的系统参数
• 2.1.2 WCDMA 直放站的结构
• 2.1.3 WCDMA 直放站干扰分析
• 2.2 WCDMA 直放站中干扰的引入自适应干扰抵消
• 第3章 自适应干扰抵消算法原理
• 3.1 自适应干扰抵消基本原理
• 3.2 时域干扰抵消算法
• 3.2.1 最小均方算法
• 3.2.2 归一化算法
• 3.2.3 递归最小二乘算法
• 3.3 频域干扰抵消算法
• 3.3.1 快速傅里叶最小均方算法
• 3.3.2 离散余弦最小均方算法
• 3.3.3 沃尔什一哈达玛变换算法
• 3.4 自适应干扰抵消在WCDMA 直放站中的原理
• 3.5 MATLAB 性能仿真
• 第4章 P-NLMS 算法及其仿真
• 4.1 P‐NLMS 抵消算法的仿真框图
• 4.2 P‐NLMS 抵消算法原理
• 4.2.1 误差信号与量化功率信号
• 4.2.2 构造量化步长查找表
• 4.3 P‐NLMS 抵消算法的MATLAB 仿真实现
• 4.3.1 仿真的性能指标
• 4.3.2 仿真的条件
• 4.3.3 仿真结构
• 4.3.4 仿真结果
• 第5章 P-NLMS 算法的FPGA 实现
• 5.1 P‐NLMS 算法的FPGA 架构
• 5.2 P‐NLMS 算法的FPGA 实现
• 5.2.1 滤波器乘加模块
• 5.2.2 系数更新模块
• 5.2.3 读写控制信号产生模块
• 5.2.4 数据移位寄存模块
• 5.2.5 获取更新步长模块
• 5.3 P‐NLMS 算法的FPGAFPGA 测试
• 5.3.1 AIC 收敛曲线
• 5.3.2 CQT 测试数据表
• 结论
• 致谢
• 参考文献
• 攻读学位期间取得学术成果