【正文】 ut out_fd, //輸出脈沖信號標(biāo)識 output [10:0] out_block2turbo, //計數(shù) output reg [2:0] out_n_sym //輸出符號塊標(biāo)識 )。 如圖 315 所示 。實際上，歸一化是為了方便系統(tǒng)性能的比較，所以就要分清比較的模塊是什么。、 N1 (39) 根據(jù) ???? = ?????2???? ,則 IDFT 為： x(n)=1??∑ ??(??)???1??=0 ?????nk, n=0、 頻域間隔 6個子載波，使用交叉菱形狀導(dǎo)頻。 則符號的總長度 ???? = ???? +???????? (????為 OFDM 符號的總長度； ????為抽樣的保護間隔長度， ????????為 FFT 變換產(chǎn)生的 OFDM 符號長度 )。 但子載波之間 存在頻偏時 就會導(dǎo)致這種正交性的破壞，即 OFDM系統(tǒng)對頻偏差較為敏感。 LTE 關(guān)鍵技術(shù) OFDM(正交頻分復(fù)用 ) OFDM, (Orthogonal Frequency Division Multiplexing， 正交頻分復(fù)用 )，與已經(jīng)普遍應(yīng)用的頻分復(fù)用(FDM， Frequency Division Multiplexing)技術(shù) 類似 。 本科畢業(yè)設(shè)計 題目 ： 基于 LTE 接收機無線通信基帶的 FPGA 實現(xiàn) 學(xué) 院： 物理與光電信息科技學(xué)院 專 業(yè)： 電子信息工程 年 級： 2021 級 學(xué) 號： 106032021113 姓 名： 張藝祥 指導(dǎo)教師： 吳進營 2021 年 3 月 20 號 基于 LTE 接收機無線通信基帶的 FPGA 實現(xiàn) 物理與光電信息科技學(xué)院 電子信息工程專業(yè) 106032021113 黃波 指導(dǎo)教師 吳進營 【摘要】 隨 著移 動 通 信在全 球范 圍 的迅 速 發(fā) 展， 從第 二代 GSM到 第三代 3G技 術(shù) 的 不斷推 進 ，在 滿 足了 語 音， 電 子 郵 件， 圖 片， 音 樂 的移 動 通信服 務(wù) 的同 時 ， 對 于 大量數(shù) 據(jù)信息 的 傳輸 接收 ， 例 如 視頻 的無 線 移 動傳 輸 等多 媒體 技 術(shù) ，成 為 了 未來 用 戶 所 希望 通 過 移 動終 端隨 時 隨地進 行通 信的 選擇 。 OFDM將 高速的數(shù)據(jù)流通過串并變換分配到 低 速率 的若干 頻率子信道中傳輸，不同的是 OFDM技術(shù)更好地提高了 頻譜利用率。 系統(tǒng)架構(gòu) 輸 入 數(shù) 據(jù) 編 碼 交 織 數(shù) 字 調(diào) 制 映 射 串 并 變 換 I F F T 并 串 變 換 C P / 加 窗數(shù) 據(jù) 接 收 譯 碼 解 交 織 數(shù) 字 解 調(diào) 解 映 射 并 串 變 換 F F T 串 并 變 換 去 C P射 頻 T X同 步射 頻 R X 圖 25 OFDM 收發(fā)機框圖 如圖 25 所示，發(fā)送端將傳輸?shù)臄?shù)字信號轉(zhuǎn)換成子載波的幅度和相位的映射，并進行 IFFT將數(shù)據(jù)的頻譜表達式變成時域上。 如圖26 所示。參考 LTE單天線導(dǎo)頻方案。、 M， M 為 ????和 ????的電平數(shù)。比如，信道編碼的增益問題，無論有無信道編碼，比特能量是一樣的，所以比較要以 Eb/No 為基準(zhǔn)，而不是以進入信道前的符號能量 Es/No為基準(zhǔn)。 編碼譯碼 編碼的定義 1 從功能角度： A)具有發(fā)現(xiàn)差錯功能的檢錯的檢錯碼，如循環(huán)冗余校驗 CRC 碼等 B)具有自動糾正差錯功能的糾錯碼，如循環(huán)碼中的的 turbo 碼 C)既能檢錯又能糾錯的信道編碼，最典型的是混合 ARQ，又稱 HARQ 2 從結(jié)構(gòu)和規(guī)律上分 A） 線性碼：監(jiān)督關(guān)系方程是線性方程的信道編碼，稱線性碼。 … Endmodule 。 Turbo 由來簡介 1993 年， ： turbo碼。一般而言，歸一化都在發(fā)射端處理。A為固定振幅， ????和 ????決定已調(diào) QAM 信號在星座圖上的坐標(biāo)點， QAM是幅度和相位聯(lián)合調(diào)制的技術(shù)，同時利用載波的幅度相位來傳遞信息比特，即 QAM 同時改變了載波的幅度和相位，是 ASK 和 PSK 的結(jié)合在最小距離相同的條件下實現(xiàn)更高的頻譜利用率。、 N1 (310) 對 (310)取共軛，得： x?(n)=1??∑ X?(??)???1??=0 ????nk (311) 則 x(n)=1??[∑ X?(??)???1??=0 ????nk]?=1??*DFT,X?(??)+? (312) IDFT 的實現(xiàn)先將 ??(??)取共軛，直接取 DFT,再取共軛，最后 1??，即可得到 x(n) 結(jié)論： DFT 和 IDFT 共用一個算法 DIT基 2FFT 算法 將 N=2??的序列 x(n)(n=0,1,… ,N1)先按 n 的奇偶分成兩組 { ??(2??) = ??1(??)??(2??+1) = ??2(??)?? = 0,1,…,??2 ?1 (313) X(k)=DFT[(n)]=∑ ??(??)????nk???1??=0 =∑ ??(2??)????2rk??1?1??=0 +∑ ??(2?? +1)????(2r+1)k??1?1??=0 = ∑ ??1(??)????2rk??2?1??=0 +????k∑ ??2(??)????2rk??2?1??=0 =??1(??)+????k??2(??) (314) X(k)= ??1(??)+????k??2(??) ?? = 0,1,…,??2 ?1 (315) X(k+??2)= ??1(??)?????k??2(??) ??= 0,1,…,??2 ?1 (316) 11 圖 33 時間抽選法蝶形運算流圖 ??1(??)與 ??2(??)分別為 ??1(??)及 ??2(??)的 N/2點 DFT 由此得出，一個 N 點的 DFT 分解成兩個 N/2 點的 DFT，又由 ⑤ 組合成一個 N 點 DFT，進一步將每個N/2 點子序列再按其奇偶部分分解為兩個 N/4 的子序列。具體表 26 所示： 表 27 一個時隙中符號塊的具體資源粒 一個時隙中的符號塊 第 0 符號塊 第 1 符號塊 第 2 符號塊 第 3 符號塊 第 4 符號塊 第 5 符號塊 第 6 符號塊 資源粒數(shù)目（可用） 500 600 600 600 500 600 526 需添加的同步導(dǎo)頻參數(shù)資源粒的數(shù)目 100 ( 導(dǎo)頻數(shù)據(jù) ) 0 0 0 100 ( 導(dǎo)頻數(shù)據(jù) ) 0 74 (62 個同步數(shù)據(jù)+10 個 0) 同步數(shù)據(jù) : 說明，協(xié)議中定義添加 62 個同步數(shù)據(jù)，由于設(shè)計初期為了 FPGA算法實現(xiàn)方便 (64= 26),這里設(shè)為64 個同步數(shù)據(jù)，實際對整個基帶的處理并沒有影響。 該技術(shù)依賴于 運用 多個接收 /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 是無線移動通信領(lǐng)域天線技術(shù)的重大突破， 如 表 24所示， 任何一個無線通信系統(tǒng)，只要其發(fā)射端和接收端均采用 多個天線或天線陣列，就可構(gòu)成一個無線 MIMO 系統(tǒng) 。 輸入導(dǎo)頻： 根據(jù) LTE 的幀結(jié)構(gòu)，在不同的符號塊 分別 插入導(dǎo)頻 和 同步數(shù)據(jù) ，這些參考信號主要用來 在接收機信道估計，幫助解調(diào)信道信息 。 相比 OFDM， 各個用戶所占的頻帶之間不但沒有保護帶寬，還有重疊，所以所占的帶寬比 FDM要窄。 【關(guān)鍵詞】 LTE 長期演進 ； 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)、測試與硬件環(huán)境 ........................................................ 18 4 軟件設(shè)計 ........................................................................ 19 .................................................................... 19 .................................................................... 20 5 系統(tǒng)調(diào)試 ........................................................................ 26 Matlab仿真 ................................................................. 26 硬件測試 (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 .................................................................................................................................. 35 1 1 引言 從 20 世紀(jì) 80年代中期開始，數(shù)字移動通信系統(tǒng)進入發(fā)展和成熟時期。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 。在每一個 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頻譜提取出每個子信道符號而不會受到其他子信道的干擾 (ICI)。在 FFT 運算時間內(nèi)，第一個子載波和第二個子載波之間的周期數(shù)之差 ?T已不是 整數(shù)，當(dāng)接收機對第一個子載波進行解調(diào)時，第二子載波會對第一子載波造成干擾，同樣，當(dāng)接收機對第二子載波進行解調(diào)時，也會存在來自第一子載波的干擾 。 0 1 2 3 1 7 1 8 1 9