tdscdma微基站上行信号处理关键技术研究与实现

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1、电子科技大学硕士学位论文TD-SCDMA微基站上行信号处理关键技术研究与实现姓名：张霞申请学位级别：硕士专业：通信与信息系统指导教师：唐友喜20090501摘要2009年1月7日，3G牌照发放。中国移动获得TD．SCDMA牌照，中国联通获得WCDMA牌照，中国电信获得CDMA2000牌照，三大电信运营商间的3G商用大战拉开了帷幕。TD．SCDMA作为我国第一个自主知识产权的无线通信标准，其发展更加吸引众人的目光。用户对网络质量的感受是其选择运营商的一个重要标准，所以网络信号覆盖是运营商争夺市场的关键点。随着3G室内业务比重的日益提升，如何合理地在楼宇内建设具有良好网络质量的

2、室内覆盖系统是运营商面临的一个实际问题。受传播环境和安装条件的限制，TD．SCDMA在室内不能使用智能天线，而且人口密集区的话务密度高，单靠已有的宏基站并不能满足室内覆盖的需求。针对室内环境对话务量、经济性和灵活性等方面的需求，TD．SCDMA微基站应运而生。同时，微基站还适用于相对话务量较低的地区，达到低成本广覆盖的目的。本文以TD．SCDMA微基站为研究对象，分析了其上行基带信号处理关键技术的性能，目标是在工程可实现的复杂度下，设计性能优良的上行接收机方案以满足协议要求。本文首先分析TD．SCDMA物理层协议，根据协议给出了物理层仿真平台的收发结构，梳理出基带信号处理简

3、要流程。其次，分三部分对上行基带信号处理关键技术进行了讨论：描述了TD—SCDMA物理层协议中上行同步的相关测量概念，给出签名确认及同步测量的实现方法；介绍了TD—SCDMA训练序列的构成，阐述了Stciner信道估计原理并给出其门限设置方法；讨论联合检测矩阵生成，分析了ZF．BLE与MMSE．BLE两种联合检测算法的原理及其推导过程，针对联合检测矩阵求逆计算量庞大的问题，给出了两种矩阵快速求逆算法。再次，在协议分析的基础上，提出接收机信号处理方案，构建上行信号基带链路，并完成了关键参数的仿真验证。对不同数目的接入用户请求，得到了上行同步测量的变化规律；接收机信号处理方案满

4、足协议性能指标要求；对不同参数配置，分析联合检测接收机的性能变化规律；比较了两种矩阵快速求逆算法应用摘要时的接收机性能及其计算复杂度。最后，在浮点仿真的基础上，实现了Matalb模拟定点仿真，给出了接收机信号处理定点实现方案。在DSP上实现了上行基带信号的处理，测试了最终硬件实现的灵敏度，结果满足协议规范要求。以上成果验证了TD．SCDMA微基站接收机设计方案的工程可行性，为微基站在网络覆盖方案中的大规模应用做好了准备，具有重要的理论及经济价值。关键词：TD．SCDMA，物理层，上行同步，信道估计，联合检测，DSPⅡAbstractOnJanuary7th，2009，3Gl

5、icenseswereissued．ChinaMobilegotaTD—SCDMAlicense，ChinaUnicomgotaWCDMAlicense，andChinaTelecomgotaCDMA2000license．3Gwarbrokeupbetweenmobileoperators．AsChina’Sindependent3Gstandard，TD—SCDMAattractedpeople’Sattention．High．Qualitynetworkcoverageisveryimportanttomobileoperators．neindoorwirelessb

6、usinessisgraduallyincreasing．EnhancingindoorcoverageiSaproblemfacedbymobileoperators．Becauseoftheenvironmentalconstraints，TD—SCDMAbasestationcan’tusesmartantennasinindoorareas．Besides，substantialbusinessexistsinbusinessbuilding．Thetraditionaloutdoorbasestationscan’tmeettherequirements，micr

7、obasestationsareneeded．Fromaprototypedesigner’Spointofview,thispaperwillanalyzetheperformanceofthereceiverinordertodesignanuplinksignalprocessingschemetomeetsthetestingrequirementsoftheprotoc01．Inaccordance谢mtheanalysisoftheTD—SCDMAphy7sicallayerprotocol，theup