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新一代宽带无线移动通信网属于《国家中长期科学和技术发展规划纲要》中确立的十六个重大科技专项之一,其中的一项主要内容是蜂窝移动通信系统的后续演进,包括通常所说的LTE技术、HSPA技术、4G等,代表了通信技术发展的主要方向。本文结合在实验室参与的科研项目,对LTE-TDD系统中物理上行共享信道(PUSCH)进行了研究,在对单载波频分多址技术(SC-FDMA)进行理论分析的基础上,重点研究了其发送端的转换预编码及接收端的频域均衡技术,详细说明了相关功能模块在FPGA中的实现过程,并提出了LTE物理层基带开发平台方案。
PUSCH信道中的转换预编码可看成是34种混合基DFT运算。宽带系统中的高DFT。吞吐率是至关重要的,尤其是在DFT被多路数据通道共享时。转换预编码中的每个DFT可分解为基数分别为2、3和5的短DFT。众所周知,如果变换的规模可以分解为较少基本数量,DFT就可以有效执行,基本数越少,实现起来越简单。在研究几种常规DFT算法的基础上,提出一种转换预编码实现方案,并在ISE软件上验证通过。频率选择性衰落无线信道中,符号间干扰(ISI)必然存在。因为频域均衡比时域均衡有更低的计算复杂度,所以在PUSCH接收端减小 ISI的低复杂方法是采用频域均衡。对几种频域均衡算法在LTE建议的三种信道模型中进行了仿真比较,判决反馈均衡(DFE)比线性均衡有更好的性能。选择性能和复杂度都满足要求的MMSE残余误差消除均衡算法进行实现,该算法实现过程要用到解转换预编码模块,两者紧密联系。最后提出了LTE物理层基带开发平台中DSP和FPGA功能模块划分方案,对FPGA中与数据传输与存储的主要模块,如AHB总线、存储器控制器以及McBSP的实现,进行了重点研究,最后对平台方案进行了优化,这为后续基带开发工作打下了坚实的基础。