杨康[1]2006年在《WCDMA系统上行链路扩频码同步算法研究》文中指出WCDMA系统是第叁代移动通信系统中一种采用直接序列扩频的空中接口技术。在WCDMA系统中,为正确解扩解调接收到的扩频信号,接收机本地产生的扩频码(PN码)相位必须和接收信号中的扩频码相位完全同步;同时移动通信环境中的传输信号由于接收机和发射机之间的直达路径有可能被建筑物或其他障碍物所阻碍,总是经过折射或反射的多条路径后才到达接收机,从而产生多径信道。利用扩频码的自相关特性,可以使用RAKE接收对接收信号进行处理,从而有效分离可分辨多径。这需要采用扩频系统中扩频码同步技术,即:多径搜索粗略地估计PN码相位,同步跟踪精确确定PN码相位。评估扩频码同步的性能主要考察码同步输出结果的捕获概率和虚警概率。同时由于多径搜索和同步跟踪是在硬件上进行处理,实现电路的复杂度也需要考虑。因此,扩频码同步技术的设计应在提高接收机性能的基础上兼顾降低系统复杂度。本论文首先介绍扩频系统中采用的PN码同步技术,然后结合WCDMA上行链路的特点,提出适合WCDMA上行链路的扩频码同步方案。并与现有的多径管理、信道估计和最大比合并等算法构成完整的上行链路RAKE接收方案。分别采用Pd/Pf方法和BLER/EbNo方法对同步方案进行仿真,仿真结果表明,本论文提出的扩频码同步方案的捕获概率和虚警概率能满足要求,同时总体接收机方案能达到3GPP协议中上行链路的性能要求。
赵琛琦[2]2009年在《WCDMA系统中上行链路CPC算法的研究与实现》文中提出为了更进一步改善WCDMA系统中信息包传送的性能,3GPP工作组在“信息包非连续发送模式(CPC)”项目中提出了上行专用物理控制信道(DPCCH)数据的非连续发送模式。CPC算法的提出解决了上行DPCCH信道负载过高,小区接入用户数有限等问题。论文介绍了WCDMA系统物理层HSPA+技术的概念和相关原理,分析和描述了CPC算法的原理和实现流程,最后通过分析不同信道模型和系统级的仿真,得到了配置不同发送图案的对系统的性能的影响。研究结果表明选择的不同的发送图案对系统的性能将产生重大的影响,这些影响主要体现在上行接入小区用户数以及上行链路的功率控制上。CPC算法中上行DPCCH信道不连续发送相关的图案对于最大限度地优化系统性能有其重大意义。CPC算法能在原有系统基础上用最小的成本改善信息包传送的性能,并能达到显着的效果。虽然应用过程还需要考虑一些特定的场景,但证明其是确定可行的。
徐崇铭[3]2003年在《WCDMA上行链路同步跟踪算法研究》文中研究说明在扩频通信系统中，为正确解扩和解调接收到的扩频信号，接收机的PN序列相位和接收信号的PN序列相位必须完全同步；同时移动无线环境中的传输信号总是被收发信机之间的许多障碍物所反射，从而产生多径信道。由于多径干扰之间具有不同的时间延迟，接收信号将承受频率选择性衰落。但是利用扩频信号的自相关特性，可分辨多径可以被有效分离，最优接收机等效为对多个具有独立平坦衰落信道（或频率非选择性信道）特性的多径信号进行最大比合并，即相干RAKE接收。为完成接收信号的PN序列相位同步，并将可分辨多径有效的分离，需要准确估计收发信机之间以及各径信号之间的时间延迟，这要求采用扩频通信中的多径搜索与同步跟踪技术：多径搜索粗略的确定PN序列相位，也即是所谓PN码相位的捕获，同时提取多径信道中的有效径成分；同步跟踪则由多径跟踪的结果精确估计PN序列码相位，并实时跟踪信道各径成分由于多普勒效应产生的时延漂移。本论文首先介绍了在扩频通信中采用的同步跟踪技术，结合WCDMA上行链路的特点，提出了适合WCDMA上行链路的PN码跟踪方案，并与现有的多径搜索和信道估计算法构成完整的上行链路RAKE接收机方案。通过大量的计算机仿真和验证，证明本论文提出的同步跟踪方案完全能达到3GPP协议对上行链路接收机的要求，具有较好的性能，同时指出进一步研究和提高的思路。
彭端[4]2006年在《宽带无线移动通信系统中的同步理论和技术研究》文中研究说明基于正交频分复用(OFDM)和多输入多输出(MIMO)技术的B3G／4G宽带无线移动通信系统能够利用有限的频谱资源提供可靠的宽带数据业务，成为当前无线通信技术的研究热点。对基于OFDM和MIMO-OFDM技术的宽带无线移动通信系统而言，准确、高效的同步算法是系统实现的关键和难点。本论文的工作主要是针对基于OFDM和MIMO-OFDM技术的宽带无线移动通信系统中的定时同步和载波同步理论和技术的研究。 论文首先论述了无线移动信道的传播特性及无线移动信道的数学模型，分别分析了在定时偏差、载波频偏、样值定时偏差条件下SISO-OFDM无线传输系统的数学模型，以及它们对基于OFDM技术的无线传输系统性能的影响。并分析比较了这几种定时同步算法和载波同步算法在无线移动信道中存在的问题，讨论了解决方案。 针对B3G TDD系统无线传输链路的要求提出了一种可行的基于一个OFDM前导符号的快速载波同步算法，在载波相对频偏为ε≤±0.5的条件下，用高速无线多径Rayleigh信道COST207模型进行了仿真，达到了理想的载波同步性能。同时还比较了两种不同载波同步算法的结果，提出了Moose算法不适合无线高速移动环境下的载波同步问题，并分析
姚天翔[5]2006年在《无线通信中的数字同步算法研究》文中认为本文主要研究无线通信中的数字接收机同步算法。同步模块一般包括定时同步、频偏估计与补偿、相位跟踪等。在当今的无线通信接收机的设计中,无论何种传输体制,接收端的同步模块都是十分重要的:同步往往是信道估计和解调的先决条件,对这个系统的错误表现有着关键性影响。 同步算法必须依据相应的调制方式和信道条件来设计,本文研究了叁种典型调制方式下的同步技术,分别是AWGN信道下的PAM调制,衰落信道下的CDMA扩频调制和衰落信道下的OFDM调制,采用这叁种传输方式的代表性通信标准分别是DVB-S2标准,WCDMA标准和DVB-T标准。针对现存算法的不足之处,本文提出了几种新的同步算法。 基于DVB-S2标准,我们提出了一种新的DVB-S2的接收机实现方案。在频偏粗估计部分,采用了平衡式相关器进行频偏的粗校正,相比DVB-S2协议推荐的接收机结构和ETSI推荐的同步算法,在算法收敛时间上有明显的优势。在频偏细估计部分,我们提出了基于DVB-S2帧结构的频偏细估计算法,即改进的Kay算法,在复杂度没有很大增加的情况下,大大地提高了估计精度。 基于WCDMA标准,我们针对传统的相干延时跟踪环在两个多径间隔较小的情况下将会失效的问题,提出了一种改进的定时误差检测器,目的是能够自适应校正相邻多径的影响。实验证明我们提出的改进结构能够较好的解决这个问题,并且具有算法复杂度低的优点。 基于DVB-T标准,我们根据DVB-T标准中的导频结构,提出了复杂度低的时钟频差和残余载波频偏的联合估计补偿算法,并对其性能进行了理论分析。针对在严重频率选择性衰落信道下传统的基于最小二乘算法的载波频偏和采样时钟误差联合估计算法存在较大的估计方差问题,我们提出了一种基于RANSAC算法思想的载波频偏和采样时钟误差联合估计算法。经过实验仿真,证明在严重的频率选择性信道下,我们的算法比现有的估计算法有较大的优势。经过实验仿真,证明在严重的频率选择性信道下,我们的算法比现有的估计算法有较大的优势。
武婷[6]2014年在《基于FPGA的WCDMA实时信号处理设计》文中研究指明现代无线通信技术对实时信号处理越来越重视,并且对其要求也日益增高。近十多年来,超大规模数字集成电路(Very Large Scale Integrated Circuit,VLSI)技术发展非常迅猛,所能提供的集成能力和其复杂程度也越来越高,这有效地促进了数字集成电路在通信系统中实时信号处理领域的应用。目前FPGA制造商针对不同需求,如高效信号处理运算、高速传输以及控制灵活性等,提供了大量高性能FPGA芯片。然而,FPGA开发是很复杂且很有技巧性的,本文基于宽带码分多址(Wideband Code Division Multiple Access,WCDMA)通信平台,对高效地利用大规模数字集成电路实现高速实时信号处理进行了研究,主要取得的成果为:1.对FPGA芯片的总体设计与实现进行了研究。针对实时信号处理系统的特点,提出了其在FPGA上实现的整体开发流程。并且以WCDMA物理层信道处理为例,分别对上行链路的随机接入信道处理和下行链路的监听进行了FPGA的总体设计与实现,并总结了FPGA总体设计过程中用到的技巧和方法。2.对FPGA芯片的模块化设计与实现进行了研究。基于FPGA模块化设计方法,对WCDMA物理层上、下行信道处理的两个模块:前缀码检测模块及码片同步模块,进行了模块设计与实现,并总结了模块化设计过程中的常用技巧和方法。3.对FPGA在实时信号处理系统中的规范设计方法进行了研究。基于实时信号处理的特点以及科研实践积累,归纳了在信号处理系统中FPGA开发的基本原则、常用技巧,以及利用集成工具PlanAhead对设计添加区域约束的方法。4.对FPGA开发平台的系统行为测试开发了一种通用的测试方法。采用FPGA开发平台与上位机通过千兆以太网互连通信的方式,将FPGA内部信号线上的数据信息经过网线传送到上位机,再由上位机对所上传的数据进行测试分析。5.对FPGA设计中的自检测试进行了研究,给出一种简单可行的测试方法。在FPGA系统设计时加入自检测试需要的测试向量生成模块,以保证在没有外界输入情况下,芯片内部可以提供符合要求的输入数据,对芯片内部的逻辑功能进行测试观察。
冯冬冬[7]2015年在《卫星WCDMA系统U2B链路关键技术研究》文中进行了进一步梳理近年来地面移动通信系统得到了迅速的发展和广泛的运用,从第叁代移动通信系统的成熟应用到现在4G的大规模使用,通信方式越来越多、速度越来越快。然而地面网络构建成的移动通信系统,在人口稀少、地理位置偏远的地区得不到有效的覆盖,因此卫星通信系统成为了使移动通信系统覆盖全球范围的最佳选择。卫星通信系统在目前也已经得到了迅速的发展,而地面移动通信系统中的新技术在卫星通信中的应用逐渐成为了目前研究的热点。本文讨论了第叁代移动通信中的主流技术之一的WCDMA技术在卫星通信的应用,但成熟的WCDMA技术应用到卫星移动通信时,需要考虑到卫星通信环境和地面环境的不同,因此在系统设计中需要加以改进。本文首先对标准的WCDMA系统的关键技术进行了分析和仿真,对WCDMA系统上行各条链路结构,包括上行PRACH信道、DPDCH信道的rake接收性能、随机接入过程中的标签捕获性能进行了仿真,给出了仿真结果。针对同步轨道卫星WCDMA系统中相对地面更长的相干时间带来的问题,本文对地面WCDMA链路中的交织方式进行了改进,在将地面系统中可变的传输时间间隔延长后,引入了楔形交织方式。仿真结果显示楔形交织方式对于长相干时间内应对深衰落有性能优势。针对目前星上转发器发展的趋势,文中对卫星WCDMA系统的星上转发处理技术进行了研究,在基于数字信道化处理的转发器的设计中,针对其中的重采样、量化和二次调制的传输方式,提出一种降低信号动态范围,提高量化性能的方法,通过哈达码变换和去相关技术降低量化器输入信号动态范围,仿真结果显示利用去相关技术和哈达码变换能有效减低量化器输入端多路信号的动态范围。
李蔚[8]2012年在《快变信道WCDMA系统中的多用户检测算法研究》文中研究表明WCDMA是欧洲ETSI(欧洲3G标准化组织)提出的建立在窄带CDMA基础之上的宽带CDMA技术。CDMA是干扰受限系统,故它的容量和性能都受到多址干扰的限制,而多用户检测算法可以大幅度地降低多址干扰,从整体上来降低各个用户的误码性能,因此在WCDMA系统中采用多用户检测算法,可以有效的提高系统的性能。针对WCDMA系统中现有的MMSE自适应多用户检测算法存在需要训练序列、不能适应快衰落信道的特点,本文根据WCDMA系统中特有的二级扩频体制的特点,提出基于差分最小均方误差(DMMSE)准则的归一化最小均方(NLMS)自适应多用户检测算法。该算法基于快衰落信道中相邻两个符号周期内信道变化很小的假设,根据相邻接收符号幅度变化的比率变化自适应调整横向滤波器的权系数,在抑制多址干扰的同时,可避免使用训练序列跟踪信道状态信息,同时无需知道其它用户的扩频码信息。仿真实验表明,该算法在不增加系统复杂性的同时,比现有自适应MMSE算法的性能略有提高。另外,本文搭建的仿真平台经过简单的修改同样也适用于WCDMA系统的其它技术的仿真,如WCDMA下行链路的仿真、编码设计、功率控制、智能天线等对系统性能改善的技术,故对后续的研究具有重要的参考价值。
范蕾[9]2006年在《WCDMA HSUPA技术中的上行接收机算法研究与仿真》文中研究说明WCDMA HSUPA技术是一项能够提高WCDMA上行数据传输速率和系统容量的无线接入技术。在HSUPA技术中为了达到物理层上行峰值比特速率，采用极小的扩频因子进行物理信道扩频。由于扩频增益太小，扰码的部分自相关特性不理想，造成多径干扰(ISI)不能被有效抑制，所以传统的RAKE接收机的性能不能满足3GPP系统的要求。针对HSUPA技术中上行链路的低扩频增益情况，本文在WCDMA R99技术采用的传统RAKE接收机算法基础上提出了一种改进的上行接收机来恢复多码信道的正交性，消除码间干扰达到较高的上行接收性能。本文的主要研究工作和研究结果集中在以下几方面： (1) 讨论研究了WCDMA R99技术中上行RAKE接收机实现算法。给出了WCDMA R99上行RAKE接收机整体设计框图，并对多径搜索、信道估计和多径合并叁大关键技术进行了详细的探讨。深入分析讨论了多径检测器的算法实现，推导了在WCDMA上行链路中信道估计与信道补偿算法和多径合并MRC算法的实现公式，并对信道估计算法WMSA中的多时隙符号平均区间大小这一重要参数进行了仿真分析。 (2) 提出了一种改进的IC-RAKE接收机。在继承WCDMA R99采用的传统RAKE接收机算法基础上设计了将干扰抵消与RAKE接收相结合的IC-RAKE接收机，给出了IC-RAKE接收机设计框图，并研究了主要模块的算法设计。 (3) 仿真比较了几种上行接收算法的性能。给出了在MATLAB平台搭建的仿真链框图和仿真步骤，主要仿真了传统RAKE接收机，一阶干扰抵消的IC-RAKE接收机，二阶干扰抵消的IC-RAKE接收机，并仿真了LMMSE算法作为性能参考。仿真结果表明IC-RAKE接收机算法比传统RAKE接收机有明显的性能改进。
黎斯[10]2008年在《GSM频带中WCDMA干扰信号的抑制技术研究》文中指出未来无线通信发展的一个主要问题是更高传输速率与有限频谱资源之间的矛盾。为了节省频谱资源,减少投资成本,移动通信界提出了同频传输的构想,比如让以WCDMA为代表的第叁代移动通信系统与以GSM为代表的第二代移动通信系统在相同的频段进行传输。GSM和WCDMA同频传输时,两个系统会相互干扰,干扰严重时会造成业务信号质量的严重下降。针对两个系统共存时的相互干扰,现有方法大都采用共址建站、增加天线隔离度和优化网络设计等方法来减小共存干扰,但是对于一般意义上的具体干扰抑制算法的资料和文献还比较少。针对GSM和WCDMA同频传输时出现在GSM频带中的WCDMA干扰,本文研究了基于迭代干扰抵消和SMART AGC原理的两种干扰抑制方法。本文针对GSM和WCDMA同频传输,提出了基于迭代干扰重建抵消的GSM上行链路接收机模型。采用该模型,可以利用直接导频符号平均、多时隙加权平均和插值等多种信道估计算法重建接收端的WCDMA干扰信号,然后与接收信号进行干扰抵消。对基于多时隙加权平均信道估计的WCDMA信号重建进行了仿真。仿真结果表明:重建的WCDMA信号幅值曲线与原始的WCDMA信号幅值曲线基本吻合,最大幅值误差在30%左右。同时,还对迭代两次干扰抵消的GSM系统误码率性能进行了仿真。仿真结果表明:随着迭代次数的增加,干扰抑制的误码率性能将逼近无干扰时的误码率。B ER = 10?1时,迭代两次干扰抵消的误码率性能仅比无干扰时的误码率性能差0.6dB左右。本文对SMART AGC技术进行了初步研究。SMART AGC通过对复合接收信号的包络进行自适应偏置限幅来抑制干扰。它对干扰抑制的性能与其工作的偏置门限密切相关。本文推导了在单音干扰场景下SMART AGC工作的最优偏置门限应满足的约束条件,研究了基于最大似然估计的射频单音干扰对消方法,并仿真对比了它与SMART AGC抗单音干扰的性能。最后通过仿真对比了基于SMART AGC的WCDMA干扰抑制方法和迭代干扰重建抵消方法的性能,仿真结果表明:SMART AGC方法对干扰抑制的性能略差于迭代干扰抵消算法,B ER = 10?1时,SMART AGC干扰抑制的误码率性能比迭代两次干扰抑制的误码率性能差0.8dB左右。本文对GSM频带中WCDMA干扰信号抑制的研究方法和研究成果可用于现有GSM系统与其他通信系统共存时互干扰的抑制,同时可用于同频传输的两个系统的互干扰抑制,具有重要的理论和经济价值。
参考文献：
[1]. WCDMA系统上行链路扩频码同步算法研究[D]. 杨康. 电子科技大学. 2006
[2]. WCDMA系统中上行链路CPC算法的研究与实现[D]. 赵琛琦. 西安电子科技大学. 2009
[3]. WCDMA上行链路同步跟踪算法研究[D]. 徐崇铭. 电子科技大学. 2003
[4]. 宽带无线移动通信系统中的同步理论和技术研究[D]. 彭端. 北京邮电大学. 2006
[5]. 无线通信中的数字同步算法研究[D]. 姚天翔. 浙江大学. 2006
[6]. 基于FPGA的WCDMA实时信号处理设计[D]. 武婷. 西安电子科技大学. 2014
[7]. 卫星WCDMA系统U2B链路关键技术研究[D]. 冯冬冬. 电子科技大学. 2015
[8]. 快变信道WCDMA系统中的多用户检测算法研究[D]. 李蔚. 长安大学. 2012
[9]. WCDMA HSUPA技术中的上行接收机算法研究与仿真[D]. 范蕾. 四川大学. 2006
[10]. GSM频带中WCDMA干扰信号的抑制技术研究[D]. 黎斯. 电子科技大学. 2008
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