基于DSP的GSM基站信息监测设备设计与实现.pdf

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1、电子科技大学UNIVERSITYOFELECTRONICSCIENCEANDTECHNOLOGYOFCHINA专业学位硕士学位论文MASTERTHESISFORPROFESSIONALDEGREE论文题目基于DSP的GSM基站信息监测设备设计与实现专业学位类别工程硕士学号201222010544作者姓名李冰指导教师刘镰斧副教授分类号密级注1UDC学位论文基于DSP的GSM基站信息监测设备设计与实现（题名和副题名）李冰（作者姓名）指导教师刘镰斧副教授电子科技大学（姓名、职称、单位名称）申请学位级别硕士专业学位类别工程硕士工程领域名称

2、电子与通信工程提交论文日期2015年3月26日论文答辩日期2015年5月20日学位授予单位和日期电子科技大学2015年6月答辩委员会主席评阅人注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。DESIGNANDIMPLEMENTATIONOFDSP-BASEDGSMBASESTATIONINFORMATIONMONITORINGDEVICEAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:MasterofEngineeringAut

3、hor:LiBingAdvisor:AssociateProfessorLiuLianfuSchool:SchoolofCommunication&InformationEngineering独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。作者签名：日期：年月日

4、论文使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）作者签名：导师签名：日期：年月日摘要摘要截至2014年年底，我国已拥有超过6亿GSM网络用户。GSM基站作为GSM网络的中继站，其运行状况直接影响GSM网络的通信质量。因此，必须确保GSM基站的正常运行。针对GSM下行

5、链路（由BTS到MS）传输的GSM基站信息（包括BSIC、PLMN色码、BCC、LAI、LAC、MCC、MNC等）进行必要监测是移动通信领域的重要任务。而系统地提出GSM基站信息监测设备的设计方法，并研制出该设备，正是本论文依托课题的主要研究内容。本论文首先简要分析了包括GSM系统基本结构、空中接口理论及信号处理流程等在内的GSM信号处理理论，并提出了硬件系统与软件系统的设计方案，分别包括GSM接收机方案、基带信号处理模块方案与BCH译码模块方案、上位机GUI方案。然后，本论文依据设计方案，详细分析了硬件系统电路设计思想：依次分析

6、了SAWF模块、RF接收模块电路设计方法，完成了基于AD6548的GSM接收机电路设计；分别分析了DSP最小系统及其外围A/D转换模块、Bootloader模块、SDRAM模块及串行通信模块电路设计方法，完成了基于TMS320VC5509A的基带信号处理模块电路设计。本论文还分析了电源模块电路设计方法。之后，本论文依据设计方案，详细分析了软件系统程序设计思想。首先，本论文分析了解旋转算法，以消除后续信道均衡中的复数运算；随后分析了滑窗检测算法，利用训练序列分别完成了FCCH、SCH捕获，并依次完成了频率同步、时间同步，最终实现系统

7、同步。然后，本论文分析了利用接收符号序列与已调制本地训练序列的相关性进行信道估计的思想；随后利用信道估计结果分析了匹配滤波算法。本论文提出了利用采用Viterbi算法的MLSE均衡器完成信道均衡，实现GMSK解调的思想，并详细分析了Vtierbi算法的实现流程。之后，本论文分析了信道译码算法，依次完成解交织复用、卷积码（以GSM采用的(2,1,4)卷积码为例）译码及CRC校验，最终实现了BCH译码信息获取。另外，为了解读BCH译码信息（为二进制符号序列形式），并实现上位机与DSP的串行通信，本论文还分析了上位机设计方法（主要为串口

8、功能设计与GUI）。本论文利用软件无线电技术，结合成熟的移动通信技术，系统地分析了GSM空中接口物理层接收信号处理方法。本论文在最后还通过联调测试，验证了设计的正确性，并对下一步工作进行了展望。关键词：GSM接收机，基带信号处理，系统同步，GMSK