【正文】 區(qū) ； （ 9）頻譜靈活性： 支持不同大小的頻譜尺寸，從 ~20MHz；支持成對和非成對頻譜中的部署；支持基于資源整合 （ Resource Aggregation） 的內(nèi)容提供，包括一個頻段內(nèi)部、不同頻段之間、上下行之間、相鄰和不相鄰頻帶之間的整合 ?？紤]到運(yùn)營商投資和回報的平衡，無線接入網(wǎng)將會是 EUTRAN 和 GERAN/UTRAN 并存的場景， GERAN/UTRAN 仍然保持二級架構(gòu)， EUTRAN 采用扁平化架構(gòu)，隨著多?；镜耐瞥?， LTE的 eNodeB可以和 NodeB，BTS 采用共站址的方式。 CDMA 近年來日漸失勢，阿爾卡特北京郵電大學(xué) 本科畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 4 朗訊 就曾 沖減了 大筆 與 CDMA 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)的資產(chǎn)，并 和日本 NEC 建立研發(fā) LTE 的合資公司。一方面是由于無線新技術(shù)的逐步完善已基本可以實(shí)用化，更主要的是由于現(xiàn)有的包括 3G 在內(nèi)的移動通信網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)逐漸不能滿足用戶的需求。 目前，全球多家主要電信運(yùn)營商公布了自己的 LTE 部署計劃，包括 英國沃達(dá)豐、日本 NTT DoCoMo、美國 ATamp。中國移動 的加入，更加 大力推動 LTE 技術(shù)的發(fā)展， 沃達(dá)豐 CEO 阿倫這些數(shù)據(jù)一方面說明全球移動通信領(lǐng)域的競爭已經(jīng)開始向下一代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)轉(zhuǎn)移，另一方面也說明全球 LTE 發(fā)展進(jìn)程正在加速，越來越多的運(yùn)營商開始關(guān)注與布局移動通信網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)演進(jìn)。 LTEAdvanced（ LTEA）是 LTE 的演進(jìn)版本，其目的是為滿足未來幾年內(nèi)無線通信市場的更高需求和更多應(yīng)用，滿足和超過 IMTAdvanced 的需求，同時還保持對 LTE 較好的后向兼容性。 研究的主要對象是 解調(diào)和解擾兩個模塊的設(shè)計及功能 ， 具體 內(nèi)容為 模塊的分析、設(shè)計，及編程實(shí)現(xiàn)其功能 并優(yōu)化性能 。從 解調(diào)和解擾模塊各自的功能、在系統(tǒng)中的位置和意義，以及這兩個模塊的算法等 方面介紹 課題研究的實(shí)際意義 與具體內(nèi)容 。 第五章對論文工作進(jìn)行總結(jié)， 提出不足 和 收獲，以及以后在選題相關(guān) 方面 需要的進(jìn)一步的優(yōu)化提高等一些展望。 LTE 系統(tǒng)定義了 3 種上行物理信道 : 物理隨機(jī)接入信道 （ PRACH） 、物理上行共享信道 （ PUSCH） 、物理上行控制信道 （ PUCCH） 。 在協(xié)議 中，主要介紹以下幾個模塊： （ 1）傳輸塊 CRC：輸入 24 位 CRC 校驗(yàn)碼，生成多項(xiàng)式 CRC24A； （ 2） CRC 編碼塊分割 ： 再加一次 24 位 CRC 校驗(yàn)碼，生成多項(xiàng)式 CRC24B， 若第一次 CRC 碼塊長度 6144； （ 3） 信道編碼： Turbo 編碼， 1/3 碼率， QPP(Quadrature Permutation Polynomial)交織器 ； （ 4） 速率匹配： 包括以 Turbo 塊為單位的頻域交織及根據(jù) HARQ 的冗余版本對數(shù)據(jù)進(jìn)行打孔或重復(fù) ； （ 5） 加入控制信息： 包括控制信息的信道編碼（ 1/3 卷積碼、線性分組碼）。在設(shè)計原理上都是一樣的，應(yīng)用上各具特點(diǎn)，所以結(jié)構(gòu)功能有所不同。 而 應(yīng)用在嵌入式平臺， 如 MCU（微控制器），它的 外圍 接口是集成在一起的。其中 ARM 處理器占了很大一部分市場份額，主要包括如下幾個系列： ARM ARM ARM ARM1XScale。每個功能的實(shí)現(xiàn)都需要結(jié)合整個上行鏈路，重點(diǎn)考慮各個子模塊自身處理的特點(diǎn)去進(jìn)行設(shè)計。 課題 的 主要內(nèi)容 軟解調(diào) 模塊 軟判決與硬判決 在接收端的解調(diào)和譯碼過程中，根據(jù)對接收碼元處理方式的不同，可以分為硬判決譯碼和軟判決譯碼兩種。 在這樣的硬判決譯碼方案中，調(diào)制解調(diào)與信道編碼是獨(dú)立的。 兩種判決檢測方式各具優(yōu)點(diǎn)，但當(dāng)強(qiáng)干擾存在，且發(fā)送有用信號功率保持不變的條件下，硬判決檢測 (Hard Decision Detection)可獲得比軟判決檢測 (Soft Decision Detection)更好的誤碼率性能。 LogMAP LLR 算法 軟解調(diào)模塊涉及到的主要算法 為 LogMAP（對數(shù)最大后驗(yàn)概率） Log Likelihood Ratios (LLRs)， 即 計算對數(shù)似然比， 也就是 LLR 值。 這種算法稱為最優(yōu)算法，即為 LogMAP 算法。 另一個最佳簡化式是 算法 Jacobian（ 雅克比算法 ） ，即： l n ( e x p ( 1 ) e x p ( 2 ) ) m a x ( 1 , 2 ) l n ( 1 e x p ( | 1 2 | ) )x x x x x x? ? ? ? ? ? （式 24） Jacobian 算法用于迭代計算三個或者更多數(shù)據(jù)的指數(shù)之和，利用它， 代 入 式 （ 23）LLR 原始公式中，即可得到計算 LLR 值的一種簡化算法 。 QPSK、 16QAM 和 64QAM 三種調(diào)制方式的映射表見附表 1，附表 2，附表 3。 為解決 上述幾個問題 ，通常會對信源序列進(jìn)行擾碼處理，以使其隨機(jī)化。 擾碼的產(chǎn)生 擾碼為寄存器長度為 31 的 隨機(jī) Golden 序列 ，其 初始狀態(tài) initc 與小區(qū)的 cellIDN ,用戶的北京郵電大學(xué) 本科畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 10 RNTIn 及時隙號有關(guān)。 解擾的原理 通常，系統(tǒng)中會利用加擾解擾技術(shù)。 解擾與加擾各自都是互為逆運(yùn)算的關(guān)系，所以可根據(jù)協(xié)議中對加擾的描述來作為解擾的參考，完成比特級解擾模塊的設(shè)計與算法實(shí)現(xiàn)。軟解調(diào) 基本 算法為 LogMAP（對數(shù)最大后驗(yàn)概率），計算每個符號的 LLR（ Log Likelihood Ratio 對數(shù)似然比）。所以程序功能重點(diǎn)在于求各調(diào)制方式下的 LLR 值。 64QAM方式解調(diào)代碼更加繁瑣，加上一些輔助函數(shù)及判斷調(diào)制方式函數(shù)等，使得程序十分冗雜。//調(diào)制方式 :1 QPSK,2 16QAM,3 64QAM Uint16_t Num_symb。數(shù)組中先放輸入復(fù)數(shù)符號的實(shí)部，再放虛部，一個復(fù)數(shù)符號占 2 個數(shù)組元素長度。數(shù) 組類型為 Sint8_t，定義在頭文件 中，為 8 位有符號整型。接收數(shù)據(jù)流通常是有符號的軟信息，因此解擾時，根據(jù)擾碼序列中的比特 1 或 0 對數(shù)據(jù)流進(jìn)行改變正負(fù)性或者不變。 即 利用前面生成的擾碼序列對輸入數(shù)據(jù)流進(jìn)行判斷，若擾碼序列對應(yīng)位為 1，則輸入序列取反輸出；若擾碼序列對應(yīng)位為 0，則輸入序列對應(yīng)位不變輸出。 N Y 從上層得到輸入控制信息（擾碼初始信息 C_int及序列長度 M_bit） 和輸入數(shù)據(jù)out_demod[] 調(diào)用 擾碼生成函數(shù)mon_gold_gen 生成擾碼序列g(shù)old_seq[MPN] 解擾函數(shù) eNbRxDeScrambling，根 據(jù) 擾 碼 序 列 對 輸 入 數(shù) 據(jù)out_demod[ ]進(jìn)行判斷，解擾 對應(yīng)擾碼位為 1 對應(yīng)數(shù) 據(jù) 取 反 out_demod[tempIdx]= out_demod[tempIdx] 對 應(yīng) 數(shù) 據(jù) 不 變out_demod[tempIdx]= out_demod[tempIdx] 解擾序列out_demod 生 成 調(diào) 用 C_int, M_bit 結(jié)束 開始 北京郵電大學(xué) 本科畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 17 圖 39 解擾模塊輸入控制信息格式 （ 2） 輸入數(shù)據(jù)格式： Sint8_t *out_demod：指向解擾模塊輸入數(shù)據(jù)序列的指針，其數(shù)組長度為一個子幀中 PUSCH 占用的 RE 數(shù)， **P U SC H R B subfram eR B SC dataO F D MN N N. 0 b i tQ _ m 1 b i t0 b i tQ _ m 1 b i t0 b i tQ _ m 1 b i t0 b i tQ _ m 1 b i t第 0 個 O F D M符 號第N _ s u b f r a m e_ o f d m 1 個O F D M 符 號s l o t 0 中 d a t a個 O F D M ， 5或 者 6 個s l o t 1 中 d a t a個 O F D M ， 5或 者 6 個1 個s u n b f r a m e第 0 個 O F D M 符 號 的第 0 個 子 載 波第 0 個 O F D M 符 號 的 第N _ u l _ r b * N _ r b _ s c 個 子 載波第 N _ s u b f r a m e _ o f d m 1 個 O F D M 符 號 的 第 0個 子 載 波第 N _ s u b f r a m e _ o f d m 1個 O F D M 符 號 的 第1 0 2 3 個 子 載 波N _ M A X _ d a t 圖 310 解擾模塊輸入數(shù) 據(jù)格式 （ 3） 輸出 數(shù)據(jù) 格式 Sint8_t *out_demod：指向解擾模塊輸出數(shù)據(jù)的指針，其解擾序列長度與輸入數(shù)據(jù)長度相同， **P U SC H R B subfram eR B SC dataO F D MN N N 輸出數(shù)據(jù)格式： 數(shù)組 Sint8_t out_demod[N_MAX_databit] N_MAX_databit 北京郵電大學(xué) 本科畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 18 0 b i tQ _ m 1 b i t0 b i tQ _ m 1 b i t0 b i tQ _ m 1 b i t0 b i tQ _ m 1 b i t第 0 個 O F D M符 號第N _ s u b f r a m e_ o f d m 1 個O F D M 符 號s l o t 0 中 d a t a個 O F D M ， 5或 者 6 個s l o t 1 中 d a t a個 O F D M ， 5或 者 6 個1 個s u n b f r a m e第 0 個 O F D M 符 號 的第 0 個 子 載 波第 0 個 O F D M 符 號 的 第N _ u l _ r b * N _ r b _ s c 個 子 載波第 N _ s u b f r a m e _ o f d m 1 個 O F D M 符 號 的 第 0個 子 載 波第 N _ s u b f r a m e _ o f d m 1個 O F D M 符 號 的 第1 0 2 3 個 子 載 波N _ M A X _ d a t 圖 311 解擾模塊輸出數(shù)據(jù)格式 與輸入數(shù)據(jù)格式不同的是：此時為經(jīng)過解擾的數(shù)據(jù)。 表 32 解擾 函數(shù)接口定義 名稱 類型 I/O 描述 數(shù) 據(jù) 流 out_demod[N_MAX_databit] Sint8_t I 解擾模塊輸入數(shù)據(jù)，其長度為一 個子幀中 PUSCH 占用的 RE 數(shù)**PU SC H RB subfram eRB SC dataO FD MN N N out_demod[N_MAX_databit]