基于软件无线电平台的lte物理层下行链路的设计与实现

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1、Ｉ游毛謂教匈圍硕±学位论文胃鑛圓基于软件无线电平台的ＬＴＥ物理层下行链路的设计与实现作者姓名ＸＭ学校导臟名、职称赵力强教授Ｍ企业导师姓名、职赖赵晚东研究员＾申请学麵园＿＿繊＾ｍ西安电子科技大学学位论文独创性（或创新性）声明秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加Ｗ标注和致谢中所罗列的内容Ｗ外，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果；也不包含一为获得西安

2、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。与我同工作的同事对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。一学位论文若有不实之处切法律责任。，本人承担■、本人签名：ｋ純日期：＞〇化ｈｆ西安电子科技大学关于论文使用授权的说明本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定：研究生在，即校攻读学位期间论文工作的知识产权属于西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅、借阅论文；学校可Ｗ公布论文的全部或部分内容，允许采用影印、缩印或其

3、它复制手段保存论文。同时本人保证，结合学位论文研究成果完成的论文、发明专利等成果，署名单位为西安电子。科技大学保密的学位论文在年解密后适用本授权书。追＿本人签：島导签；名师名４。日；＞１（？．）．：２＇．巧期山日期＾？ｆ学校代码10701学号1301120633分类号TN92密级公开西安电子科技大学硕士学位论文基于软件无线电平台的LTE物理层下行链路的设计与实现作者姓名：文娟领域：电子与通信工程学位类别：工程硕士学校导师姓名、职称：赵力强教授企业导师姓名、职称：赵晓东研究员学院：通

4、信工程学院提交日期：2016年3月DesignandImplementationofLTEPhysicalLayerDownlinkonSoftware-definedRadioPlatformAthesissubmittedtoXIDIANUNIVERSITYinpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMasterinElectronicsandCommunicationsEngineeringByWenJuanSupervisor:ZhaoLiqiangTi

5、tle:ProfessorSupervisor:ZhaoXiaodongTitle:ResearchFellowMarch2016摘要摘要移动通信近年来发展迅速，3GPP提出的“准4G”标准LTE更是这几年的研究热点。相比于3G标准，LTE系统具有宽频谱、高速率、低时延等优点。目前对于LTE系统的研究大多是基于LTE软件仿真平台实现，但软件建模仿真无法准确模拟时变的无线传输环境，而硬件测试方法存在成本高和开发难度大的缺点。因此，本文基于软件无线电平台USRP2设计了LTE物理层下行链路的原型验证平台。该平台效率高、方式

6、灵活且能准确模拟时变的无线传输环境。本文首先参考3GPP的LTE标准，介绍了LTE网络框架和协议栈，并研究了物理层的帧格式、物理信道、调制方式和关键序列等。随后设计了基带信号处理的整体框架，并设计和实现其中的关键模块，主要包括：第一，信道处理模块设计，参考协议标准设计并实现比特信号的处理；第二，研究不同物理信道的编译码方式，控制信道采用可靠性高的咬尾卷积码，数据共享信道采用传输速率高的Turbo码，重点分析Turbo码译码算法后，采用MAX_LOG_MAP算法完成Turbo码译码；第三，信道估计和均衡算法，考虑到实时传

7、输环境和计算机性能的影响，设计中借助小区参考信号采用LS算法和二维插值实现信道估计；第四，分析通信过程中时间和频率偏差对系统的影响，本文基于引入的参考符号序列设计了时频同步方案，方案中先通过主同步序列和辅同步序列完成时频同步、小区搜索，再利用参考符号信道估计的结果进行时频误差估计和补偿，完成同步跟踪过程。最后，本文在基于USRP2和UHD组成的软件无线电平台上实现所设计的物理链路方案。在1.4MHz和5MHz的无线传输环境下，分别采用QPSK和16QAM调制方式测试其性能。结果表明，该平台可实现LTE物理层下行链路的时

8、频同步和信息可靠传输。关键词：软件无线电，LTE，物理层IABSTRACTABSTRACTMobilecommunicationhasdevelopedrapidlyinrecentyears,andthe“quasi-4G”standardLTEproposedby3GPPisaresearchhotspotinrecentye