【正文】 雜性，大概達(dá)到了 50%，并且?guī)缀鯖]有性能損耗和誤差。 由于原始 符號映射 的關(guān)系 ，可以利用一個最佳 的 簡化式， 即計算每個比特的 LLR值時，只需要考慮包含其 相關(guān)比特信息 的那條軸 。所以， LLR等式也變換為： 122022()2()2lnlnnnrcrceLLRe????????? （ 式 23） 其中 1nc 是星座圖中待定比特判為“ 1”的點(diǎn)的位置，而 0nc 是待定比特為“ 0”的點(diǎn)在星座圖中的位置。對數(shù)似然比的公式為： 1 0 1 0l n ( / ) l n l nL L R p p p p? ? ?? ? ? ? （式 21） 其中， 0p? 是接收到的星座點(diǎn)是“ 0”的概率之和， 1p? 是接收到的星座點(diǎn)是“ 1”的概率和。 LTE 系統(tǒng) PUSCH 信道 中，解調(diào)模塊傳輸?shù)氖擒浶畔?，為了保證譯碼的準(zhǔn)確性，譯碼采用 logmap 算法，其入口參數(shù)為似然比值（軟信息），所以在調(diào)制時采用軟解調(diào)，而不是傳統(tǒng)的硬判決。 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)每個比特取值為 0（或為 1）的概率或者該概率的單調(diào)函數(shù)。 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)。但事實上如果解調(diào)器能送給譯碼器一個關(guān)于“調(diào)制器不同輸入符號可能性”的似然信息序列，或未量化的輸出，讓譯碼器將這些信息與編碼信息綜合在一起作出判決，則 系統(tǒng)性能可以得到較大提高。硬解調(diào)操作的輸出是某個元素或者是該元素對應(yīng)的比特序列。傳統(tǒng)上一般認(rèn)為最佳接收機(jī)應(yīng)設(shè)計為：解調(diào)器首先對調(diào)制輸入符號 做出最佳判決，然后將此硬判決結(jié)果送給譯碼器，譯碼器再對其做一個最佳判決，以糾正解調(diào)器可能發(fā)生的錯誤判決，這樣得到的就是硬判決譯碼。 解調(diào) 比特級解擾 擾碼序列 解交織 IDFT 解速率匹配 解復(fù)用 北京郵電大學(xué) 本科畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 8 以前的研究都是在芯片等硬件上直接 做設(shè)計的，而 本課題中基于通用處理器平臺的設(shè)計， 指的就是通過電腦用戶界面，在 CPU（中央處理器）上，用軟件進(jìn)行的設(shè)計。由于通用處理器有自身的運(yùn)行特點(diǎn)，在做相關(guān)設(shè)計、代碼編寫工作時，需要充分將這些因素 考慮在內(nèi)，形成科學(xué)的設(shè)計思路。 在通用處理器中，以 C 程序為載體實現(xiàn)上行鏈路將極大地加速設(shè)計、開發(fā)工作。 CISC 和 RISC 是 CPU 指令集的兩種架構(gòu)。嵌入式處理器都是精簡指令集計算機(jī)（ RISC）體系。一顆芯片就能完成。 CPU 主要是完成指令的處理，外圍接口是獨(dú)立設(shè)計的，像存儲器，總線控制器是獨(dú)立的，沒有集成到 CPU 中。 DSP 為快速處理數(shù)字信號而設(shè)計，結(jié)構(gòu)上數(shù)據(jù)， 地址總線分開，數(shù)據(jù)的吞吐量更大。 圖 22 PUSCH信道解調(diào)譯碼流程圖 通用處理器相關(guān)概述 DSP（數(shù)字信號處理芯片）、 通用處理器和嵌入式處理器是三種代表性的體系結(jié)構(gòu)?？刂菩畔⑴c數(shù)據(jù)滿足時分的關(guān)系 。 PUSCH 相關(guān)模塊結(jié)構(gòu)及功能劃分 上行物理信號在傳送之前需要經(jīng)過加擾、調(diào)制、預(yù)編碼、資源塊分配、 SC FDMA信號產(chǎn)生等處理。 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。 3GPP 將編號36 的標(biāo)準(zhǔn)號分給 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、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。 北京郵電大學(xué) 本科畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 6 第二章 研究內(nèi)容綜述 PUSCH 相關(guān)知識 PUSCH 介紹 物理層技術(shù)是無線通信系統(tǒng)的基礎(chǔ)與標(biāo)志。 第四章 主要是在 Linux 系統(tǒng)環(huán)境下 對 模塊進(jìn)行性能分析，并實際測試效率 進(jìn)行優(yōu)化效果比對 ，一步步優(yōu)化程序 ，完善設(shè)計。 第三章主要 分別介紹兩個模塊相關(guān)的重要前提知識及算法，并給出模塊各自的設(shè)計分析，具體 C 語言的編程實現(xiàn)。 第二章主要從 PUSCH 中 各模塊結(jié)構(gòu)與功能劃分 、 基于通用處理器平臺的設(shè)計思路、解調(diào)和解擾兩個模塊相關(guān)知識 等方面 介紹課題的主要任務(wù) 。 研究 過程中 ，主要圍繞 PUSCH 信道各模塊結(jié)構(gòu)與功能劃分， 在 VC 環(huán)境下用C 語言編程實現(xiàn) 模塊功能，以及在 Linux 系統(tǒng)平臺下測試并優(yōu)化性能等幾個方面進(jìn)行 。 選題主要任務(wù)及研究思路 本課題主要研究 的是 PUSCH（ 物理上行共享信道 ） 的 解調(diào)和解擾的模塊設(shè)計及功能實現(xiàn)，這兩個模塊屬于 LTE 系統(tǒng)中 上行鏈路比特級處理部分。 20xx 年 6 月， 3GPP 完成了 LTEA 的技術(shù)需求報告，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 (論文 ) 5 分別達(dá)到 15Mbit/s/Hz 和 30Mbit/s/Hz。 TD－ LTE 也被同時確定為 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。 LTE 在后 3G 時代也將延續(xù) 2G 時期 GSM 的主流地位。 預(yù)計 20xx 年底將有 45 個 LTE 網(wǎng)絡(luò)開通。薩林 (Arun Sarin)曾在巴塞羅那的移動世界大會表示，該集團(tuán)將與中國移動和 Verizon 攜手推進(jìn) LTE 技術(shù)，LTE 將成為行業(yè)未來發(fā)展的明確方向。而 按用戶數(shù)量和市值計算，中國移動都是全球最大的移動運(yùn)營商。T 和 Verizon， Telstra， TeliaSonera等都明確表示將支持 LTE， 并且 Verizon 已經(jīng)加速了 LTE 計劃表，使得時間從原定的20xx 年提前至 20xx 年。 20xx 年底， Teliasonera 在斯德哥爾摩、奧斯陸中心城區(qū)部署 了 LTE 網(wǎng)絡(luò)，該網(wǎng)絡(luò)成為第一個商用的 LTE 網(wǎng)絡(luò)。 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。尤其是最近幾年， 3GPP 加快了 LTE的標(biāo)準(zhǔn)化工作。 而 美國高通公司由于在 3G時代占據(jù)了技術(shù)的核心專利， LTE 陣營處心積慮搞OFDM 繞開高通主要技術(shù)，可以肯定高通的地位會比 3G 時代有所削弱；同時，盡管高通的 UMB 技術(shù)乏有問津， 但 該公司 也在 LTE 領(lǐng)域不肯放松，高通在該領(lǐng)域仍 保持收益。 LTE 是由愛立信、諾基亞西門子、華為等世界主要電信設(shè)備生產(chǎn)商開發(fā)的技術(shù)，CDMA 陣營的阿爾卡特朗訊和北電網(wǎng)絡(luò)也有投入。 LTE 技術(shù)發(fā)展 情況 概述 目前，移動無線技術(shù)的演進(jìn)路徑主要有三條：一是 WCDMA 和 TDSCDMA，均從HSDPA 演進(jìn)至 HSDPA+，進(jìn)而到 LTE；二是 CDMA20xx 沿著 EVDO ，最終到 UMB（ Motorola 最近提出的新方案是， CDMA20xx 也通過一定方式演進(jìn)到 LTE，3GPP2 也基本放棄了 UMB 的計劃）；三是 的 WiMAX 路線。從產(chǎn)業(yè)鏈的角度來看，目前LTE 網(wǎng)絡(luò)側(cè)設(shè)備和終端尚未成熟，特別是終端方面可能成為 LTE 發(fā)展的瓶頸，支持 LTE，WCDMA 雙模的終端預(yù)計在 20xx 年才能推出。 由于 LTE重新定義了空中接口和核心網(wǎng)絡(luò)，摒棄了 CDMA技術(shù)而采用 OFDM技術(shù)，只支持分組域，使得 LTE 與已有 3GPP 各版本標(biāo)準(zhǔn)不兼容，現(xiàn)有 3G網(wǎng)絡(luò)很難平滑演進(jìn)到 LTE，如果要部署 LTE 需要大規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)升級，部署成本比較高。 同時，為了實現(xiàn)一個高數(shù)據(jù)率、低延遲、為分組業(yè)務(wù)優(yōu)化的系統(tǒng)，需要完成以下工作： （ 1） 在空中接口物理 層方面，支持靈活的傳輸帶寬，引入新的傳輸技術(shù)和先進(jìn)的多天線技術(shù)； （ 2） 在空中接口層 2/層 3 方面，對信令設(shè)計進(jìn)行優(yōu)化 ； （ 3） 在 RAN 架構(gòu)方面，確定優(yōu)化的 RAN 架構(gòu)和 RAN 網(wǎng)元之間的功能劃分 ； 北京郵電大學(xué) 本科畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 3 （ 4）優(yōu)化 RF 設(shè)計。 LTE 的應(yīng)運(yùn)而生 要求它必須成為一個有競爭力的 B3G 寬帶無線業(yè)務(wù)提供手段。 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、接入移動性管理和 IntercellRRM 等。接入網(wǎng)主要由演進(jìn)型 NodeB(eNB)和接入網(wǎng)關(guān) (aGW)兩部分構(gòu)成。名義上 LTE 是對 3G 的演進(jìn)，但事實上它對 3GPP 的整個體系架構(gòu)作了革命性的變革，逐步趨近于典型的 IP 寬帶網(wǎng)結(jié)構(gòu)。 LTE 采用由 NodeB 構(gòu)成的單 層結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)有利于簡化網(wǎng)絡(luò)和減小延遲，實現(xiàn)了低時延，低復(fù)雜度和低成本的要求。 人類的每一步前進(jìn)都會有阻力和動力， 就 LTE 目前的進(jìn)展來看， LTE 研究階段（ SI） 延遲了 3 個月 ， 于 20xx 年 9 月完成；而工作階段（ WI）也延遲了一年半，到 20xx 年底才基本完成。 LTE 系統(tǒng)主要技術(shù)特征 3GPP 對 LTE 項目的工作大體分為兩個時間段： 20xx 年 3 月到 20xx 年 6 月為SI(StudyItem)階段，完成可行性研究報告 ； 20xx 年 6 月到 20xx 年 6 月為 WI(WorkItem)階段，完成核心技術(shù)的規(guī)范工作。在 20MHz頻譜帶寬下能夠提供下行 100Mbit/s 與上行 50Mbit/s 的峰值速率。因此很多公司實際上將 LTE 干脆看作 B3G 技術(shù) 范疇。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。在整體系統(tǒng)架構(gòu)方面，和 LTE 相對應(yīng)的系統(tǒng)框架演進(jìn)項目則推出了嶄新的演進(jìn)型分組系統(tǒng)架構(gòu)。為此， 3GPP 不得不放棄長期采用的碼分多址（ CDMA）技術(shù)（ CDMA 技術(shù)實現(xiàn) 5MHz以上大帶 寬時復(fù)雜度過高），選用新的核心傳輸技術(shù)，即OFDM/FDMA 技術(shù)。 為了使 3GPP 標(biāo)準(zhǔn)相對其他無線標(biāo)準(zhǔn)保持長期的優(yōu)勢， 同時為了滿足新型企業(yè)業(yè)務(wù)需求，第三代合作伙伴計劃（ 3GPP) 在 20xx 年年底 開始不遺余力地投入了 LTE 技術(shù) 的標(biāo)準(zhǔn)化工作。 傳統(tǒng)通信產(chǎn)業(yè)和傳統(tǒng)的 IT 產(chǎn)業(yè)不約而同地認(rèn)識到無處不在的移動因特網(wǎng)市場的重要性，通過 Mobile Inter 平臺，運(yùn)營商可以在任何時間、任何地點(diǎn)滿足用戶 對寬帶 IP 多媒體數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的需求。超過現(xiàn)有的有線接入技術(shù)的性能，并且實現(xiàn)降低成本的目標(biāo)。但只要