TD-LTE系統(tǒng)中PUSCH均衡與信道譯碼的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、移動(dòng)通信行業(yè)在最近幾十年中從無(wú)到有并發(fā)展壯大，取得了令世人矚目的成就。從二十世紀(jì)七十年代后期蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)的出現(xiàn)到前幾年3G標(biāo)準(zhǔn)的確立和第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)的正式商用，這張無(wú)形的通信之網(wǎng)已將全球50多億用戶緊緊地聯(lián)系在一起。尤其是2004年底啟動(dòng)的長(zhǎng)期演進(jìn)項(xiàng)目更是吸引了業(yè)界、學(xué)術(shù)界和消費(fèi)者前所未有的關(guān)注?；趪?guó)家重大科技專項(xiàng)“TD-LTE無(wú)線綜合測(cè)試儀表的開(kāi)發(fā)”，本文將重點(diǎn)研究TD-LTE系統(tǒng)上行共享信道的均衡和信道譯碼技術(shù)，在仿真的基

2、礎(chǔ)上完成基于硬件平臺(tái)的實(shí)現(xiàn)，并在此基礎(chǔ)上簡(jiǎn)化并實(shí)現(xiàn)了一種Turbo碼交織算法。
　　 本文首先簡(jiǎn)單介紹了TD-LTE系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)，物理層結(jié)構(gòu)和PUSCH信道接收端的信號(hào)處理流程，接著著重介紹了該信道的均衡和信道譯碼技術(shù)。并通過(guò)Matlab仿真和性能分析對(duì)比選定了適合本項(xiàng)目的硬件實(shí)現(xiàn)方案。無(wú)線信道中的多徑效應(yīng)和其他形式的干擾會(huì)引起碼間干擾，而能消除這種干擾的均衡技術(shù)可以通過(guò)迫零(ZF)算法、最小均方誤差(MMSE)算法、最小二乘

3、(LS)算法、頻域自適應(yīng)算法以及近些年隨著對(duì)Turbo碼研究深入而興起的Turbo均衡算法等幾種算法來(lái)實(shí)現(xiàn)。同時(shí)，為消除碼元在信道中傳輸而造成的差錯(cuò)，信道譯碼技術(shù)可以通過(guò)在發(fā)送端插入一些冗余碼元來(lái)提高信道傳輸性能，LTE傳輸信道采用的Turbo碼是一種能接近香農(nóng)限的優(yōu)良碼字。常見(jiàn)的Turbo碼譯碼算法有基于最大后驗(yàn)率的MAP算法，簡(jiǎn)化的MAP算法以及軟輸出維特比譯碼算法。在綜合考慮計(jì)算復(fù)雜度，性能和信道條件的基礎(chǔ)上，本文選定了迫零(ZF

4、)均衡算法和Log-MAP譯碼算法作為本項(xiàng)目的硬件實(shí)現(xiàn)方案。
　　 基于TI公司TMS320C6455 DSP芯片和Xilinx公司XC5VSX95T FPGA芯片組成的物理層開(kāi)發(fā)平臺(tái)，本文完成了對(duì)PUSCH信道的均衡和信道譯碼的模塊化描述，在順利完成仿真和板級(jí)調(diào)試的基礎(chǔ)上正確、高效地實(shí)現(xiàn)了信道均衡算法和信道譯碼算法，并最終完成了PUSCH信道部分鏈路的級(jí)聯(lián)和調(diào)試。此外，本文還簡(jiǎn)化了Turbo碼的交織算法，并完成了基于FPGA的