基于GNU Radio的FDD-LTE下行MIMO設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著移動(dòng)通信和智能終端的快速發(fā)展，目前已經(jīng)進(jìn)入了4G時(shí)代，LTE技術(shù)作為4G業(yè)務(wù)的核心內(nèi)容，在其中起到至關(guān)重要的作用。相對(duì)上一代通信系統(tǒng)，LTE技術(shù)使用了多項(xiàng)核心技術(shù)，包括采用正交頻分復(fù)用、多輸入多輸出等，縮短了通信系統(tǒng)時(shí)延，提高了系統(tǒng)容量，同時(shí)可以簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)抗多徑干擾能力。相對(duì)于3G時(shí)代，無(wú)線通信的傳輸速率得到了大幅度的提升。
　　MIMO作為L(zhǎng)TE系統(tǒng)中十分關(guān)鍵的一項(xiàng)技術(shù)，在提高無(wú)線系統(tǒng)傳輸速率、對(duì)抗多徑干擾方面發(fā)揮著

2、至關(guān)重要的作用。傳統(tǒng)的單輸入單輸出系統(tǒng)，受到多徑干擾的影響很大，MIMO技術(shù)在基站側(cè)和終端側(cè)設(shè)置多根天線，通過(guò)構(gòu)建信道傳輸矩陣來(lái)充分利用多徑信息，從而達(dá)到提高信號(hào)傳輸速率和抗多徑干擾的目的。
　　本文以GNU Radio作為軟件平臺(tái)，USRP B210作為硬件平臺(tái)，設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)下行MIMO系統(tǒng)，系統(tǒng)收發(fā)端天線數(shù)為2。其中基站側(cè)使用基于空頻分組碼的SFBC發(fā)射分集方式，將待發(fā)送信號(hào)在空間域和頻率域進(jìn)行編碼，將編碼后的兩路信號(hào)在不同天線上

3、發(fā)送。在設(shè)計(jì)方案中，針對(duì)USRP N210硬件平臺(tái)MIMO方案時(shí)鐘同步困難的問(wèn)題，最終選擇使用USRP B210硬件平臺(tái)；針對(duì)USRP B210硬件自身緩存較小且基帶信號(hào)同步過(guò)程耗時(shí)的問(wèn)題，利用GNU Radio系統(tǒng)調(diào)度機(jī)制，重設(shè)USRP_SOURCE模塊輸出緩存；同時(shí)針對(duì) LTE標(biāo)準(zhǔn)中基站側(cè)物理信道資源映射流程復(fù)雜的問(wèn)題，在確保數(shù)據(jù)映射正確前提下對(duì)基站側(cè)物理信道資源映射流程進(jìn)行調(diào)整，簡(jiǎn)化了資源映射的方式；最后針對(duì)下行基帶信號(hào)同步過(guò)程復(fù)

4、雜度過(guò)高的問(wèn)題，在PSS序列檢測(cè)中，將三個(gè)相互正交的本地時(shí)域PSS序列相加后與接收信號(hào)進(jìn)行相關(guān)，從而一次性降低2/3的PSS序列檢測(cè)復(fù)雜度。
　　最后，本文分別在下行傳輸帶寬為1.4MHz和3MHz帶寬配置下，使用RTP傳輸方式進(jìn)行下行視頻的傳輸測(cè)試，通過(guò)下行MAC層誤包率來(lái)比較單發(fā)單收系統(tǒng)和使用SFBC發(fā)射分集的兩發(fā)兩收系統(tǒng)的性能，結(jié)果驗(yàn)證了使用SFBC發(fā)射分集方式可以有效的提高終端側(cè)信號(hào)信噪比，降低誤包率。結(jié)果表明在實(shí)際無(wú)線信