论文题目: CDMA智能直放站关键技术研究
论文类型: 博士论文
论文专业: 信号与信息处理
作者: 邱善勤
导师: 龚耀寰
关键词: 直放站,导频污染,隔离度检测,智能天线,功率检测算法
文献来源: 电子科技大学
发表年度: 2005
论文摘要: 近年来通信技术得到迅速发展和广泛应用,特别是蜂窝移动通信技术的迅速发展和普及,使移动用户数量迅速增加。根据我国信息产业部统计:1997年全国共有1332.9万移动用户。而到2003年已经有2亿5千万移动用户。用户数的急剧增加使得移动网络营运商投入也不断增加,而直放站作为一种有效的射频信号传输和放大设备已经被普遍用于扩展和填补移动通信的盲区,用来解决盲区覆盖或将基站信号进行延伸。同时直放站又以低投入、低运行成本、相对短的建设周期和较好的网络质量著称,因此合理的使用直放站能达到较好的效果和较高的投资回报。 直放站在实际应用中主要存在两个急待解决的问题。其一、直放站往往将多个基站或多个扇区的信号同时加以放大。引入直放站后,导致服务区内基站短码相位混乱,导频污染严重,网络优化工作困难,同时加大了不必要的软切换,甚至可能导致移动网络瘫痪。其二、由于直放站的主要作用就是对接收的信号进行放大以后再重新转发出去,使基站或者移动台在通信覆盖盲区也能接收到较强的信号,那么在直放站系统中存在两个天线——施主天线和业务天线,而两个距离较近的天线,如果天线之间的隔离度不够就容易产生自激,自激以后会产生收发信号混乱,进而导致整个直放站系统以及邻近基站瘫痪,这也是目前直放站系统在实际应用中面临的主要问题。 针对直放站在实际应用中存在的上述问题,本文提出了解决这些问题的如下技术方案和措施:(1) 使用智能天线来解决导频污染,通过增加接收天线数,来形成对准期望基站的波束;(2) 通过在发射端加入与CDMA信号不同的待测信号,在接收端检测待测信号的功率大小,以此来计算收发天线的隔离度,从而实现隔离度的自动检测。 本文对这些关键技术及实现方案进行了系统的讨论,在结构上本文可以分为五部分,第一部分为第一章:引言;第二部分为第二章:主要阐述系统性能指标要求和实现方案;第三部分为第三、四章:主要从软件算法实现方面进行了阐述,该部分包括解决前述直放站在实际应用中的两个主要问题:一是直放站中的多小区检测即导频污染的问题;另一个是直放站的自激问题,即隔离度的检测实现。第四部分包括第五、六、七章:主要从硬件实现方面进行阐述,第五章主要论述系统的硬件实现,第六章给出系统中使用的一种新的CORIDC算法,第七章给出
论文目录:
第一章 引言
1.1 无线蜂窝通信系统中直放站的发展
1.2 直放站概述
1.2.1 直放站的定义
1.2.2 直放站的种类与类型
1.2.3 直放站的应用
1.3 CDMA移动通信直放站
1.3.1 CDMA直放站基本组成
1.3.2 直放站与基站的优劣性比较
1.4 国内外研究动态
1.5 项目的意义
1.5.1 直放站的发展机遇和发展环境
1.5.2 问题的提出
1.6 论文结构安排
第二章 CDMA智能直放站系统总述
2.1 CDMA系统简介
2.1.1 IS-95下行链路结构
2.1.2 PN码偏移在系统运行中的作用
2.2 本论文概述及指标要求
2.2.1 CDMA直放站
2.2.2 CDMA直放站工作原理
2.2.3 导频污染
2.2.4 天线隔离度
2.2.5 论文主要内容
2.3 系统实现方案
2.3.1 系统实现方案
2.3.2 解决“导频污染”的基本思路
2.3.3 隔离度检测方案
第三章 智能天线在智能直放站中的应用
3.1 引言
3.2 智能天线的工作方式及实现结构
3.2.1 切换波束系统的工作方式
3.2.2 自适应智能天线系统的工作方式
3.2.3 智能天线技术的波束形成方式
3.3 常用自适应波束形成算法
3.3.1 LMS算法
3.3.2 递推最小二乘(RLS)算法
3.4 智能天线在智能直放站中的应用
3.4.1 系统描述
3.4.2 采用智能天线导频信道同步性能界推导
3.4.2.1 高斯信道
3.4.2.2 瑞利衰落信道
3.5 基于LMS的直放站PN码捕获算法和仿真
3.6 本章小结
第四章 系统信源扩频码选取与检测算法
4.1 系统信源扩频码的选取
4.2 隔离度检测算法
4.2.1 检测算法的提出
4.2.2 相关长度N和滑动窗口长度M的计算
4.2.3 自适应门限检测算法
4.3 本章小结
第五章 智能直放站系统硬件设计
5.1 智能天线隔离度检测硬件结构图
5.2 发射端硬件实现及本地信号产生
5.2.1 信号发生
5.2.2 m序列扩频
5.2.3 脉冲成形滤波器的原理与实现
5.2.3.1 脉冲成形滤波器
5.2.3.2 脉冲成形滤波器的FPGA实现
5.2.4 数字上变频(DUC Digital Up Convert)
5.2.5 发射端产生波形仿真结果
5.3 隔离度检测接收端硬件实现
5.3.1 AD转换
5.3.2 下变频单元
5.3.2.1 数控振荡器
5.3.2.2 低通滤波器
5.3.3 PN码的捕获
5.3.4 PN跟踪环
5.3.5 位同步环
5.4 消除导频污染模块
5.5 本章小结
第六章 直放站中的Cordic算法
6.1 传统Cordic算法
6.1.1 Cordic算法的原理
6.1.2 Cordic算法的具体应用
6.1.3 用FPGA实现Cordic算法
6.2 改进的Cordic算法
6.2.1 第N／3级以后可预测旋转方向的Cordic
6.2.2 第N／3以前采用两级并行的Cordic
6.3 本章小结
第七章 智能直放站硬件系统及测试结果
7.1 硬件系统实物图
7.2 隔离度检测系统硬件测试平台
7.3 隔离度检测系统发射端产生信号
7.4 功率对照表
7.5 系统实物图
第八章 总结与展望
8.1 总结
8.2 展望
参考文献
就读博士期间主持的科研工作情况
就读博士期间论文发表情况
个人简历
致谢
发布时间: 2005-09-23
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