【正文】 … Endmodule modelsim 仿真 圖 44 FFTmodelsim仿真視圖 解映射 de_map 解映射 RTL 視圖 圖 45 de_map模塊 RTL視圖 接口描述 ： 表 44 de_map接口說明 23 接口 說明 位寬 in_clk_61_44 de_map 解碼模塊的有效時(shí)鐘輸入 1 in_valid 輸入數(shù)據(jù)有效使能位，高電平有效 1 rst_n 復(fù)位信號(hào)，低電平有效 1 in_n_sym 輸入塊符號(hào) 3 in_im de_map 輸入的虛部數(shù)據(jù) 16 in_re de_map 輸入的實(shí)部數(shù)據(jù) 16 out_n_sym 輸出塊符號(hào) 3 out2qam_im de_map 輸出的虛部數(shù)據(jù) 16 out2qam_re de_map 輸出的實(shí)部數(shù)據(jù) 16 out_valid 輸出數(shù)據(jù)有效使能位，高電平有效 1 功能說明： 模塊功能描述：該模塊實(shí)現(xiàn)去導(dǎo)頻同步資源粒數(shù)據(jù)的功能，將一幀數(shù)據(jù)中的 7 個(gè)符號(hào)塊資源粒，針對(duì)符號(hào)塊的不同， 進(jìn)行不同的解映射數(shù)據(jù)處理 ，實(shí)現(xiàn)與 map 對(duì)逆的數(shù)據(jù)處理 代碼實(shí)現(xiàn) module de_map( //in input in_clk_61_44, //時(shí)鐘 input rst_n, //復(fù)位信號(hào) input [15:0] in_re, //輸入實(shí)部數(shù)據(jù) input [15:0] in_im, //輸入虛部數(shù)據(jù) input [2:0] in_n_sym, //輸入符號(hào)數(shù) 的標(biāo)識(shí) input in_valid, //輸入使能位 //out output [15:0] out2qam_re, //輸出至 QAM的實(shí)部數(shù)據(jù) output [15:0] out2qam_im, //輸出至 QAM的虛部數(shù)據(jù) output reg out_valid, //輸出使能位，高電平有效 output reg [2:0] out_n_sym //輸出符號(hào)數(shù)的標(biāo)識(shí) )。 串行級(jí)聯(lián)卷積碼（ SCCC） 對(duì)于 PCCC 的平臺(tái)效應(yīng)，該方案集合串行級(jí)聯(lián)碼和 PCCC 的 turbo 特點(diǎn)， 在適當(dāng)?shù)姆秶旁氡确秶ㄟ^迭代譯碼可以得到優(yōu)異的譯碼性能 混合級(jí)聯(lián)卷積碼（ HCCC） 結(jié)合了 PCCC 和 SCCC的各自特色，在低信噪比情況下優(yōu)異的譯碼性能，可以消除 PCCC 的平臺(tái)效應(yīng)，對(duì)應(yīng)的 HCCC的實(shí)現(xiàn)比 PCCC和 SCCC 復(fù)雜。 軟解調(diào)： 接收機(jī)處理基帶信息時(shí)， 當(dāng) 選擇概率譯碼時(shí)，此時(shí) 進(jìn)行軟解調(diào)可以為譯碼提供更多的參考信息 。 16PSK信號(hào)的平均功率（振幅）就等于其最大功率（振幅）。 + 1 + 3i 18 4 + 3 + 3i 共有能量 72+80+8=160，這 16 個(gè) 星座點(diǎn) 的等概率分布是 1 16? ，所以平均能量 160*116=10，其平均后的波形幅度為 √10，而 QPSK 為 2*4 個(gè)星座 =8，出現(xiàn)概率為 14，所以平均能量 =8*14=2，結(jié)果為 √2，其他類推 。星 座圖上每一個(gè)星座點(diǎn)對(duì)應(yīng)發(fā)射信號(hào)集中的那一點(diǎn)，星座點(diǎn)越多，每個(gè)符號(hào)能傳輸?shù)男盘?hào)量就越大。t(0≤ t ≤ ????) (324) 式中兩個(gè)相互正交的載波分量中，每個(gè)載波被一組離散的振幅 *????+*????+所調(diào)制； ????為碼元周期，m= 每一級(jí)運(yùn)算都需要 N/2 次復(fù)數(shù)乘和 N 次復(fù)數(shù)加 (沒個(gè)蝶形需要兩次復(fù)數(shù)加法 )，即 M 級(jí)運(yùn)算總的 復(fù)數(shù)乘次數(shù)為 ???? = ??2 ??=??2lbN (317) 復(fù)數(shù)加法次數(shù)為 ???? = N??=NlbN 直接計(jì)算 DFT 與 FFT 算法的計(jì)算量之比為 ： 圖 34 直接計(jì)算 DFT 與 FFT 算法的計(jì)算量之比 [6] 結(jié)論： FFT 算法的優(yōu)越性， N 越大，優(yōu)越性越明顯 DIF 的基 2FFT 算法 按頻率抽選的基 2FFT 算法是按 K 的奇偶性將 X(k)分為兩部分 { ??(2??) = ∑ 0??(??)+??(??+??2)1???? 2?nr??2?1??=0??(2??+1) = {∑ 0??(??) ???(??+??2)1????????2?1??=0 }????/2???? ?? = 0,1,…,??2 ?1 (318) 化簡(jiǎn)得 { ??1(??)= ??(??) +??(??+??2)??2(??)= 0??(??)???(??+??2)1?????? ?? = 0,1,…,??2 ?1 (319) 類似，可以得到頻率抽選法的基本蝶形運(yùn)算流圖 如圖 35： 圖 35 頻率抽選法蝶形運(yùn)算流圖 同理，將 N/2 個(gè)點(diǎn)分解成奇數(shù)組和偶數(shù)組，即將 N/2 點(diǎn) DFT 分級(jí)為兩個(gè) N/4 點(diǎn) DFT，直至分解到22222NNNlog Nlog N ? 12 第 L(?? = 2??)級(jí) 。每時(shí)隙占用 74 個(gè) RE。 0 1 2 3 1 7 1 8 1 9一 個(gè)時(shí) 隙一 個(gè) 子 幀一 幀 = 1 0 m s 0 1 2 3C P 4 C P 5C P 6C P : 8 0C P : 7 2C P : 7 2C P : 7 2C P : 7 2 C P : 7 2 C P : 7 2C PC PC PC PI F F T / F F T : 1 0 2 41 m s0 . 5 m s 圖 28 FDDLTE 幀結(jié)構(gòu) 8 圖 29 FDDLTE 子載波分布 [5] 如圖 29 所示， 根據(jù) LTE 幀結(jié)構(gòu) ，在第 0 和第 4 符號(hào)進(jìn)行插入導(dǎo)頻，在第 6 符號(hào)插入同步數(shù)據(jù) 。 接 收發(fā) 射 圖 27 MIMO 工作結(jié)構(gòu)示意圖 LTE 實(shí)現(xiàn)方式 LTE 標(biāo)準(zhǔn)定義了頻分雙工 (FDD)和時(shí)分雙工 (TDD)兩種方式。在 FFT 運(yùn)算時(shí)間內(nèi)，第一個(gè)子載波和第二個(gè)子載波之間的周期數(shù)之差 ?T已不是 整數(shù)，當(dāng)接收機(jī)對(duì)第一個(gè)子載波進(jìn)行解調(diào)時(shí)，第二子載波會(huì)對(duì)第一子載波造成干擾，同樣，當(dāng)接收機(jī)對(duì)第二子載波進(jìn)行解調(diào)時(shí)，也會(huì)存在來自第一子載波的干擾 。小區(qū)內(nèi)的主同步信號(hào)序列從 3 種 不同的序列中選擇一種，物理層小區(qū)標(biāo)識(shí)組內(nèi)的 3 個(gè)物理層小區(qū)標(biāo)識(shí)與 3 個(gè)主同步信號(hào)序列 一一對(duì)應(yīng) 。在每一個(gè) 子載波 頻譜 的 最大值處 ，所有其他子載波的頻譜幅度恰好為零 ，在解調(diào)過程中從這些相互重疊的子信道符號(hào)頻譜提取出每個(gè)子信道符號(hào)而不會(huì)受到其他子信道的干擾 (ICI)。正交頻分復(fù)用是多載波調(diào)制 (MCM， Multicarrier Modulation)的一種改進(jìn)。LTE 作為未來的通信標(biāo)準(zhǔn)，能夠更好地利用頻譜，以更低的成本提供更好的覆蓋和信道容量 。 20 年代 80 年初， 美國(guó)Qualm 公司 推出 了窄帶碼分多址 (CDMA,CodeDivision Multiple Access)蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)，這是移動(dòng)通信系統(tǒng)發(fā)展中的里程碑。 【關(guān)鍵詞】 LTE 長(zhǎng)期演進(jìn) ； FPGA； OFDM 正交頻分復(fù)用 目錄 1 引言 ............................................................................. 1 2 LTE技術(shù) ......................................................................... 1 LTE關(guān)鍵技術(shù) ................................................................. 1 LTE實(shí)現(xiàn)方式 ................................................................. 6 LTE物理層主要性能指標(biāo) ........................................................ 6 3 系統(tǒng)概述 ......................................................................... 8 系統(tǒng)框圖 ..................................................................... 9 模塊解析 ..................................................................... 9 開發(fā)、測(cè)試與硬件環(huán)境 ........................................................ 18 4 軟件設(shè)計(jì) ........................................................................ 19 .................................................................... 19 .................................................................... 20 5 系統(tǒng)調(diào)試 ........................................................................ 26 Matlab仿真 ................................................................. 26 硬件測(cè)試 (Chipsope抓包數(shù)據(jù)處理 ) .............................................. 29 6 結(jié)束語 ...................................................................................................................................... 35 7 致謝 ......................................................................................................................................... 35 8 參考文獻(xiàn) .................................................................................................................................. 35 1 1 引言 從 20 世紀(jì) 80年代中期開始，數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)進(jìn)入發(fā)展和成熟時(shí)期。 目前，已經(jīng)把更多的方向投向超 3G(Beyond 3G)的移動(dòng)通信系統(tǒng)。 相比 OFDM， 各個(gè)用戶所占的頻帶之間不但沒有保護(hù)帶寬，還有重疊，所以所占的帶寬比 FDM要窄。對(duì)于其他子載波，由于積分間隔內(nèi)頻率差 ??????? 產(chǎn)生整數(shù)倍個(gè)周期，故積分為 0； 以上討論的是時(shí)域上 OFDM系統(tǒng)子載波的正交性， 對(duì)于 頻域上理解 OFDM 系統(tǒng)子載波的正交性 如下： 3 圖 24 OFDM系統(tǒng)子載波的頻譜特性 [3] 由于每個(gè) OFDM符號(hào)在周期 T內(nèi)都包含多個(gè)非零的子載波，故其頻譜可以看做是周期為 T的矩形脈沖的頻譜與一組位于各個(gè)子載波頻譜上的 δ函數(shù)的卷積。 輸入導(dǎo)頻： 根據(jù) LTE 的幀結(jié)構(gòu)，在不同的符號(hào)塊 分別 插入導(dǎo)頻 和 同步數(shù)據(jù) ，這些參考信號(hào)主要用來 在接收機(jī)信道估計(jì)，幫助解調(diào)信道信息 。為了最大限度的消除符號(hào)間干擾 (inter symbol interference。 該技術(shù)依賴于 運(yùn)用 多個(gè)接收 /發(fā)送天線的技術(shù)，可用于提高系統(tǒng)性能，包括提高系統(tǒng)容量和提高小區(qū)覆蓋范圍，也可以提高業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)傳輸速率，相比 SISO， MISO,SIMO,MIMO 是無線移動(dòng)通信領(lǐng)域天線技術(shù)的重大突破， 如 表 24所示， 任何一個(gè)無線通信系統(tǒng)，只要其發(fā)射端和接收端均采用 多個(gè)天線或天線陣列，就可構(gòu)成一個(gè)無線 MIMO 系統(tǒng) 。 FDD/TDD 的比較 表 25 LTE FDD/TDD 的比較 相同點(diǎn) 不同點(diǎn) 高層信令，包含 NAS,RRC 等 幀結(jié)構(gòu)：影響無線資源管理，調(diào)度實(shí)現(xiàn) 2 層用戶面處理， MAC,RLC,PDCP TDD 上下行時(shí)