【正文】 號(hào)做相同的子載波映射，導(dǎo)頻與數(shù)據(jù)滿足時(shí)分的關(guān)系； 而 PUSCH 的解調(diào)譯碼流程則經(jīng)過解調(diào)、解擾、解碼塊級聯(lián)、解速率匹配、 HARQ合并、 Turbo 譯碼、解碼塊分割、解傳輸塊 CRC 等處理 [5]。 第一章主要介紹 LTE 系統(tǒng)及其技術(shù)發(fā)展概況 ， 選 題 的 主要內(nèi)容及研究思路。作為日本最大的運(yùn)營商 NTTDoComo 也加緊“ Super 3G”網(wǎng)絡(luò)商用部署推進(jìn) LTE 進(jìn)程，并公布了 3G 過渡到 LTE 的路線圖， 20xx 年初完成了對LTE 技術(shù)的開 發(fā)。從歷史規(guī)律來看，從標(biāo)準(zhǔn)成熟到規(guī)模商用，一般要 3～ 4 年時(shí)間， 20xx 年 3 月 LTE 標(biāo)準(zhǔn)凍結(jié)并批準(zhǔn)，因此可以預(yù)計(jì)在 20xx20xx 年以后 LTE 才具備規(guī)模商用的條件。在 20xx 年中期完成 LTE 相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)制定 (3GPPR7)，在20xx 年或 20xx 年推出商用產(chǎn)品。 3GPP 啟動(dòng) LTE 項(xiàng)目的表面原因是應(yīng)對 WiMAX 標(biāo)準(zhǔn)的市場競爭，但其深層次原因是移動(dòng)通信與寬帶無線接入（ BWA）技術(shù) 的結(jié)合。 15 解比特加擾模塊具體設(shè)計(jì)思路及過程 7 課題的主要內(nèi)容 最后對研究課題進(jìn)行了總結(jié)及展望。本課題主要研究了 LTE 系統(tǒng) 物理上行共享鏈路 （ PUSCH） 中，解調(diào)和解擾兩個(gè)模塊的設(shè)計(jì) 與算法實(shí)現(xiàn)，及其實(shí)際性能。 10 第三章 模塊設(shè)計(jì)與具體實(shí)現(xiàn) 19 II 擾碼生成函數(shù)具體實(shí)現(xiàn) 21 優(yōu)化的相關(guān)知識(shí) 26 軟解調(diào)模塊程序優(yōu)化 作為高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)之一，通信行業(yè)的發(fā)展速度一直令人不能小覷。以 LTE/SAE 為標(biāo)志的這次革命使系統(tǒng)不可避免地喪失了大部分和 3G系統(tǒng)的后向兼容性。 eNB 不僅具有原來 NodeB 的功能外，還能完成 原來 RNC 的大部分功能，包括物理層、 MAC 層、 RRC、調(diào)度、接入控制、承載控制、接入移動(dòng)性管理和 IntercellRRM 等。尤其是最近幾年， 3GPP 加快了 LTE的標(biāo)準(zhǔn)化工作。 TD－ LTE 也被同時(shí)確定為 TDSCDMA 標(biāo)準(zhǔn)的后續(xù)演進(jìn) 技術(shù)，它 TDSCDMA 技術(shù)優(yōu)勢和產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)，是我國新時(shí)期科技創(chuàng)新的又一重大成果，確立了中國在新一輪信息產(chǎn)業(yè)國際標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)業(yè)競爭中的重要地位，得到了中國政府及國內(nèi)外產(chǎn)業(yè)的廣泛支持。 3GPP 將編號(hào)36 的標(biāo)準(zhǔn)號(hào)分給 LTE， LTE 系統(tǒng)物理層相關(guān)技術(shù)規(guī)范包括： 對物理層進(jìn)行總體描述； 定義了上下行物理信道、參考信號(hào)、介紹了無線幀結(jié)構(gòu)、調(diào)制方式、如何產(chǎn)生 OFDM 和 SCFDMA 信號(hào)等； [4]協(xié)議主要介紹了信道編碼、交織、速率匹配、復(fù)用等； 對物理層過程進(jìn)行介紹； 描述了 LTE 物理層的測量。嵌入式處理器都是精簡指令集計(jì)算機(jī)（ RISC）體系。 兩種 解調(diào)過程 大同小異，基本思想就是采用相關(guān)解調(diào)。解調(diào)與調(diào)制互為逆 過程，所以可以根據(jù)協(xié)議中調(diào)制的過程 作為參考，來完成解調(diào)模塊的設(shè)計(jì)與算法實(shí)現(xiàn)。 接收數(shù)據(jù)流通常是有符號(hào)的軟信息，因此解擾時(shí)，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。 整體流程圖 及接口結(jié)構(gòu) 為： 開 始接 收 控 制 信 息（ 符 號(hào) 數(shù) N 、 調(diào) 制方 式 T 、 S N R ） i = 01 6 Q A M 軟 解 調(diào)第 i 個(gè) 符 號(hào)Q P S K 軟 解 調(diào)第 i 個(gè) 符 號(hào)6 4 Q A M 軟 解 調(diào)第 i 個(gè) 符 號(hào)T = 1T = 2T = 3輸 入 符 號(hào)數(shù) 組輸 出 比 特?cái)?shù) 組i + +i = N ?結(jié) 束否是輸 出 比 特?cái)?shù) 組i + +i = N ?結(jié) 束否是輸 入 符 號(hào)數(shù) 組輸 出 比 特?cái)?shù) 組i + +i = N ?結(jié) 束是輸 入 符 號(hào)數(shù) 組否 圖 33 解調(diào)模塊整體流程圖 北京郵電大學(xué) 本科畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 13 輸 入 符 號(hào) 數(shù) 組輸 出 比 特 數(shù) 組控 制 信 息（ 符 號(hào) 數(shù) 、 調(diào) 制方 式 、 信 噪 比 ）軟 解 調(diào) 過 程模 塊 接 口 結(jié) 構(gòu) 圖 圖 34 模塊接口結(jié)構(gòu)圖 函數(shù) 輸入輸出 （ 1） 輸入控制信息格式： demod_info *ctrl_Demod： 來自上行調(diào)度控制信息的指向結(jié)構(gòu)體類型的指針，具體 定義在頭文件 中； typedef struct { Uint16_t Type_mod。然后按照 下面 規(guī)則 ( ) 0 ( ) ( )( ) 1 ( ) ( )c i d a ta o u t i d a ta in ic i d a ta o u t i d a ta in i???? ? ? ??當(dāng) 時(shí) ，當(dāng) 時(shí) ， （式 31） 進(jìn)行解擾。 整體流程圖為： 北京郵電大學(xué) 本科畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 16 圖 38 解比特加擾模塊整體流程圖 函數(shù)輸入輸出 （ 1） 輸入控制信息格式： ctrl *ctrlinDescram： 來自上層的指向含控制信息的結(jié)構(gòu)體 的指針，具體定義見 頭 件； typedef struct ctrl //控制信息結(jié)構(gòu)體 { Uint32_t C_init。//子幀中符號(hào) , 實(shí)部和虛部分離開 (twice) Uint16_t SNR。 北京郵電大學(xué) 本科畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 11 第三章 模塊設(shè)計(jì) 與具體實(shí)現(xiàn) 軟解調(diào) 模塊設(shè)計(jì) 及具體實(shí)現(xiàn) 軟解調(diào)模塊具體設(shè)計(jì) 思路及過程 本 模塊實(shí)現(xiàn)軟解調(diào)功能。 解比特加擾模塊 加解擾 的意義 設(shè)計(jì)數(shù)字通信系統(tǒng)時(shí)，通常假設(shè)信源序列是隨機(jī)序列，而實(shí)際信源發(fā)出的序列不一定滿足此條件，尤其出現(xiàn)長 0 串時(shí)，給接收端提取定時(shí)信號(hào)帶來一定困難 。 但是 現(xiàn)在廣泛使用的 Turbo 碼和 LDPC 碼的譯碼器需要的輸入是對應(yīng)每個(gè)比特取值為 0（或?yàn)?1）的概率或者該概率的單調(diào)函數(shù)。 CISC 和 RISC 是 CPU 指令集的兩種架構(gòu)。 本選題研 究的 物理上行共享信道（ PUSCH）中解調(diào)和解擾模塊， 就屬于 LTE 系統(tǒng)上行鏈路中 的比特級處理模塊部分。 20xx 年 6 月， 3GPP 完成了 LTEA 的技術(shù)需求報(bào)告，提出了 LTEA的最小需求：下行峰值速率 1Gbit/s，上行峰值速率 500Mbit/s，上下行峰值頻譜利用率北京郵電大學(xué) 本科畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 5 分別達(dá)到 15Mbit/s/Hz 和 30Mbit/s/Hz。 3GPP 于 20xx 年3 月發(fā)布了 LTE R8（ Release8）版本的 FDDLTE 和 TDDLTE 標(biāo)準(zhǔn)， R8 版本為 LTE 標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)版本，原則上已完成了 LTE 標(biāo)準(zhǔn)草案， LTE 進(jìn)入實(shí)質(zhì)研發(fā)階段； 于 20xx 年 3月發(fā)布第二版（ Release 9）， R9 版本為 LTE 的增強(qiáng)版本，主要增加了支持多流Beamforming、 eMBMS、 SON、 Home eNB 等新功能。 LTE 的應(yīng)運(yùn)而生 要求它必須成為一個(gè)有競爭力的 B3G 寬帶無線業(yè)務(wù)提供手段。因此很多公司實(shí)際上將 LTE 干脆看作 B3G 技術(shù) 范疇。 正當(dāng) 全球微波接入互操作（ WiMAX）技術(shù) 以令人驚訝的速度 迅猛崛起之時(shí)，為了和 WiMAX ,Wi2Fi 等新興的無線寬帶技術(shù)競爭 , 提高 3G 在新 興寬帶無線接入市場的競爭力 ， 同時(shí)擺脫 Qual 的 CDMA 約束， 在 20xx 年 12月召開的 3GPP RAN 第 26 次全會(huì)上， 3GPP 正式通過了 UTRAN 技術(shù)的長期演進(jìn)（ Long term Evolution， LTE）的研究立項(xiàng)， 以實(shí)現(xiàn) 3G技術(shù)向 B3G 和 4G的平滑過渡 。 38 Make File 內(nèi)自帶優(yōu)化 O2 37 合并循環(huán)的 SSE 指令優(yōu)化 35 基本 SSE 指令優(yōu)化 29 16QAM 的 SSE 指令調(diào)序 23 優(yōu)化常用工具 VTune 2 LTE 技術(shù)發(fā)展情況概述 本論文主要是在通用處理器平臺(tái)上完成解調(diào)和解擾模塊的編程實(shí)現(xiàn)，并在不影響其正確率的情況下優(yōu)化程序，達(dá)到提高模塊性能的目的。第三部分研究了軟解調(diào)模塊和解擾模塊的具體設(shè)計(jì)思路與實(shí)現(xiàn)過程。 8 LogMAP LLR 算法 23 SIMD 編程及 SSE 指令集概述 33 解擾模塊程序優(yōu)化 41 工作總結(jié)及心得體會(huì) 它和 UMB， WiMAX，電氣和電子工程學(xué)會(huì)的 移動(dòng)帶寬頻分雙工 /移動(dòng)帶寬時(shí)分雙工等技術(shù)，由于已經(jīng)具有某些第 4 代通信技術(shù)的特征，甚至可以看作“準(zhǔn) 4G”技術(shù)。改善了小區(qū)邊緣用戶的性能，提高小區(qū)容量和降低系統(tǒng)延遲。 在 中，定義了對 LTE 系統(tǒng)的需求指標(biāo) ，主要幾點(diǎn)如下： （ 1） 峰值數(shù)據(jù)速率：峰值數(shù)據(jù)率 20MHz系統(tǒng)帶寬下，下行瞬間峰值速率 100Mbit/s（頻譜效率 5bit/Hz），上行瞬間峰值速率 50Mbit/s（頻譜效率 ） ； （ 2） 頻譜效率：在 真實(shí)負(fù)載 的 網(wǎng)絡(luò)中，下行頻譜效率為 R6 HSDPA 的 3~4 倍；上行頻譜效率為 R6 HSUPA 的 2~3 倍； （ 3） 控制面延遲：從駐留狀態(tài)轉(zhuǎn)換到激活狀態(tài)的時(shí)延小于 100ms； （ 4） 控制面容量：每個(gè)小區(qū)在 5MHz帶寬下最少支持 200 個(gè)有效用戶； （ 5） 用戶面延遲：零負(fù)載（單用戶、單數(shù)據(jù)流）、小 IP 分組條件下單向時(shí)延小于5ms； （ 6） 用戶吞吐量： 下行每兆赫茲平均用戶吞吐量為 R6 HSDPA 的 3~4 倍；上行 每兆赫茲平均 用戶吞吐量 為 R6 HSUPA 的 2~3 倍 ； （ 7） 移動(dòng)性：為 0~15km/h 低速移動(dòng)優(yōu)化， 15~120km/h 高速移動(dòng)下實(shí)現(xiàn)高性能，在 120~350km/h（在某些頻段甚至 應(yīng) 支持 500km/h）下能夠保持 蜂窩網(wǎng)絡(luò)的移動(dòng)性 ； （ 8）覆蓋： 吞吐率、頻譜效率和移動(dòng)性指標(biāo)在半徑 5km 以下的小區(qū)中應(yīng)全面滿足，在半徑 30km的小區(qū)中性能可有小幅 下降，不應(yīng)排除半徑達(dá)到 100km的小區(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(gè)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 。 目前，全球多家主要電信運(yùn)營商公布了自己的 LTE 部署計(jì)劃，包括 英國沃達(dá)豐、日本 NTT DoCoMo、美國 ATamp。 研究的主要對象是 解調(diào)和解擾兩個(gè)模塊的設(shè)計(jì)及功能 ， 具體 內(nèi)容為 模塊的分析、設(shè)計(jì)，及編程實(shí)現(xiàn)其功能 并優(yōu)化性能 。 在協(xié)議 中，主要介紹以下幾個(gè)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 Polynomia