58009字硕士毕业论文LTE下行预编码技术仿真及软件无线电平台实现

论文类型：硕士毕业论文

论文字数：58009字

论点：预编,信道,技术

论文概述：

本文是无线电论文，主要重点研究了适用于系统下行链路的预编码方案，并且在理论研究的基础上，将基于码本的预编码技术应用在了中，验证了结果真确性，并评估了其性能。

论文正文：

第1章简介

1.1研究背景
虽然技术可以在有限的带宽内极大地提高无线系统的性能，但它不可避免地会引入多天线干扰。预编码技术不仅有效解决了这个问题，提高了系统容量，而且在一定程度上降低了接收机实现的难度。因此，预编码技术是当今世界的研究热点之一。同时，随着预编码理论的不断成熟，如何将该理论应用于实践变得尤为重要。在无线通信基础设施建设领域，我们经常看到可编程逻辑，无论是射频、基带还是高速连接，我们都能看到它正在发挥作用。行业选择使用它作为载体有三个主要原因:第一，许多乘法器采用高速并行架构；其次，它有很多逻辑资源，这些资源在提高数据吞吐量方面发挥着重要作用。第三，大部分分集已经成为高速串行收发器。因此，非常适合作为系统的实现载体。本文以预编码的实现为出发点，对系统的实现具有一定的现实意义。

1.2国内外研究现状
目前，主要有两种技术可用:互惠和反馈。由于Wawa技术要求上行和下行信道相同，即空，时间和频率一致，因此限制了该技术的应用范围。反馈技术对信道条件没有特殊要求，但是如果反馈完成，将会给系统带来很大的损失，严重影响通信系统的有效性，因此在实际应用中反馈是完全不切实际的。有限反馈技术可以在一定程度上提高反馈带来的额外输出。其基本思想是在接收端对信号进行特殊的压缩处理，然后将有限的信道反馈信息反馈给发送端。在硬件预编码方面，文献在一定程度上优化了预编码以实现空之间的复用，文献提出了实现下行预编码的实现框架并将其应用于。
……

第2章多输入多输出基本原理和下行预编码简介

本章首先简要阐述了技术的基本理论知识，包括中的信号模型、系统增益和空信道间模型。接着介绍了中使用的预编码技术，预编码技术又分为基于码本的预编码和非基于码本的预编码，并初步介绍了上述两种预编码技术中涉及的相关知识和过程，以供下一章进一步介绍。

2.1海事组织基本理论
发送端根天线和接收端根天线之间的子信道传输系数。如果发射天线和接收天线之间的距离足够大，则在理想情况下，任意两对发射天线和接收天线之间的子信道传输系数彼此不相关，并且信道矩阵对于全秩状态是丑陋的。如果发射天线和接收天线之间的距离小，则子信道传输系数的相关性大，并且信道矩阵丑陋的等级小。信道矩阵信道矩阵的秩与系统的容量密切相关。当等级增加时，系统的容量也会增加。假设发射端知道丑陋的信道矩阵，如果此时已经确定了发射功率，并且发射数据流的数量和每个流的功率分布是固定的，则容量公式可以表示为:

2.2 LTE预编码简介
预编码技术本质上使用信道状态信息(在系统的发射端预处理发射数据以进一步提高系统的有效性和可靠性。可根据接收端的反馈获得，并可根据获得的类型分为完整的和特别压缩的部分。基于非码本的预编码技术需要完全处理，而基于码本的预编码技术需要部分处理。以下两节将简要介绍这两种预编码技术。
在系统中，可以通过在发送端使用基于码本的预编码来获得性能增益，但是必须为系统设计合理的码本。码本的设计涉及许多因素，包括码本的大小、秩自适应、实现复杂度和预编码性能增益。码本设计算法主要包括基于天线选择的码本算法、基于的码本算法、基于的码本算法、基于的码本算法以及许多其他算法，它们各有优势。组织最终确定选择发射天线的码本算法，发射天线基于码本算法。具体的码本方案将在第3章中介绍。

第3章下行预编码技术仿真……13
3.1下行链路发射机信号处理流程..............................13
3.2基于码本的下行链路预编码方案...................14
第4章基于下行链路码本的预编码实现................................28
4.1硬件开发平台..............................28
结论和展望................................59
本文总结了今后的研究工作和展望................................59
和..............................59

第4章基于下行码本的预编码实现

本章主要介绍基于下行码本的预编码实现，包括硬件平台、数据定位、内核介绍以及各模块的设计和仿真。将计算结果与仿真结果进行了比较。最后，在硬件开发平台上验证了设计的正确性，并对硬件实现的性能进行了分析。

4.1硬件开发平台
本文所涉及的算法均在天妃的硬件平台上实现。现在让我们做一个简单的介绍。地面设备采用宽带无线通信的先进设计理念，并根据新一代宽带无线通信系统的要求精心设计，如超高速移动、超长距离覆盖和大带宽要求。的主要功能是进行信号处理，并提供以太网接口和网络设备以及基带信号接口。基带处理平台部分的基本框图如图所示。其三个最重要的硬件处理器是:

4.2软件开发平台和设计流程
本文与该套件合作，共同完成设计，并做了简要介绍。的设计过程是利用开发软件和编程工具开发和分发芯片的过程。典型的开发过程通常如图所示。对于图中的一些过程，内部软件包有自己的模拟器和合成器来完成相应的过程，但是考虑到开发效率和设计可以达到的最大性能，本文使用上述第三方作为模拟器和合成器来代替，大大提高了开发速度和综合性能。为了便于在接下来的章节中解释具体模块的设计，本章预先介绍了每个设计模块中使用的基本单元，主要包括乘法器、复数乘法器和除法器
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结论与展望

本文重点研究了适用于系统周围下行链路的预编码方案，并在理论研究的基础上，将基于码本的预编码技术应用于中，验证了结果的真实性，评估了其性能码本。本文完成的具体工作如下:根据系统现有标准，总结了物理层的关键技术，并在此基础上，根据标准规定的基带信号处理流程。针对系统的下行共享信道，构建了基于码本的预编码技术的链路级仿真平台。为基于非码本的预编码技术搭建了一个简化的链路仿真平台。分别对基于码本的预编码技术和基于非码本的预编码技术进行了仿真和理论分析。在分析基于码本的预编码技术的基础上，实现了处理流程，并详细阐述了各模块的设计思想和结构。最后，通过使用验证了硬件仿真结果的正确性，并在计算机上实际运行相关模块来验证设计的正确性。
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参考文献(省略)