隨著TD—SCDMA技術(shù)的不斷發(fā)展,TD—SCDMA系統(tǒng)產(chǎn)品也逐步成熟并隨之完善。產(chǎn)品家族日益豐富,室內(nèi)型宏基站、室外型宏基站、分布式基站(BBU+RRU)、微基站等系列化基站產(chǎn)品逐步問世,可以滿足不同場景的建網(wǎng)需求。而分布式基站(BBU+RRU)越來越多地受到業(yè)界的關(guān)注和重視。 本文主要從TD—SCDMA頻點拉遠(yuǎn)系統(tǒng)(RRU)和軟件無線電技術(shù)的發(fā)展入手,重點研究TD—SCDMA頻點拉遠(yuǎn)系統(tǒng)的FPGA設(shè)計與實現(xiàn)。TD—SCDMA通信系統(tǒng)通過靈活分配不同的上下行時隙,實現(xiàn)業(yè)務(wù)的不對稱性,但是多路數(shù)字中頻所構(gòu)成的系統(tǒng)成本高和控制的復(fù)雜性,以及TDD雙工模式下,系統(tǒng)的峰均比隨時隙數(shù)增加而增加,對整個頻點拉遠(yuǎn)系統(tǒng)的前端放大器線性輸入提出了很高的要求。TD—SCDMA系統(tǒng)使用軟件無線電平臺,一方面軟件算法可以有效保證時隙分配的準(zhǔn)確性,保證對前端控制器的開關(guān)控制,以及對上下行功率讀取計算和子幀的靈活提取,另一方面靈活的DUC/CFR算法可以有效的提高頻帶利用率和抗干擾能力,有效的控制TDD系統(tǒng)的峰均比,有效降低系統(tǒng)對前端放大器線性輸出能力的要求。 本文主要研究軟件無線電中DUC和CFR的關(guān)鍵技術(shù)以及FPGA實現(xiàn),DUC主要由3倍FIR內(nèi)插成型濾波器、2倍插值補償濾波器以及5級CIC濾波器級聯(lián)組成;而CFR主要采用類似基帶削峰的加窗濾波的中頻削峰算法,可以降低相鄰信道的溢出,更有效的降低CF值。將DUC/CFR以單片F(xiàn)PGA實現(xiàn),能很好提高RRU性能,減少其硬件結(jié)構(gòu),降低成本,降低功耗,增加外部環(huán)境的穩(wěn)定性。
上傳時間: 2013-04-24
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隨著3G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的展開,移動用戶數(shù)量逐漸增加,用戶和運營商對網(wǎng)絡(luò)的質(zhì)量和覆蓋要求也越來越高。而在實際工作中,基站成本在網(wǎng)絡(luò)投資中占有很大比例,并且基站選址是建網(wǎng)的主要難題之一。同基站相比,直放站以其性價比高、建設(shè)周期短等優(yōu)點在我國移動網(wǎng)絡(luò)上有著大量的應(yīng)用。目前,直放站已成為提高運營商網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量、解決網(wǎng)絡(luò)盲區(qū)或弱區(qū)問題、增強網(wǎng)絡(luò)覆蓋的主要手段之一。但由于傳統(tǒng)的模擬直放站受周邊環(huán)境因素影響較大、抗干擾能力較差、傳輸距離受限、功放效率低,同時設(shè)備間沒有統(tǒng)一的協(xié)議規(guī)范,無法滿足系統(tǒng)廠商與直放站廠商的兼容,所以移動通信市場迫切需要通過數(shù)字化來解決這些問題。 本文正是以設(shè)計新型數(shù)字化直放站為目標(biāo),以實現(xiàn)數(shù)字中頻系統(tǒng)為研究重心,圍繞數(shù)字中頻的相關(guān)技術(shù)而展開研究。 文章介紹了數(shù)字直放站的研究背景和國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀,闡述了數(shù)字直放站系統(tǒng)的設(shè)計思想及總體實現(xiàn)框圖,并對數(shù)字直放站數(shù)字中頻部分進行了詳細(xì)的模塊劃分。針對其中的數(shù)字上下變頻模塊設(shè)計所涉及到的相關(guān)技術(shù)作詳細(xì)介紹,涉及到的理論主要有信號采樣理論、整數(shù)倍內(nèi)插和抽取理論等,在理論基礎(chǔ)上闡述了一些具體模塊的高效實現(xiàn)方案,最終利用FPGA實現(xiàn)了數(shù)字變頻模塊的設(shè)計。 在數(shù)字直放站系統(tǒng)中,降低峰均比是提高功放工作效率的關(guān)鍵技術(shù)之一。本文首先概述了降低峰均比的三類算法,然后針對目前常用的幾種算法進行了仿真分析,最后在綜合考慮降低峰均比效果與實現(xiàn)復(fù)雜度的基礎(chǔ)上,提出了改進的二次限幅算法。通過仿真驗證算法的有效性后,針對其中的噪聲整形濾波器提出了“先分解,再合成”的架構(gòu)實現(xiàn)方式,并指出其中間級窄帶濾波器采用內(nèi)插級聯(lián)的方式實現(xiàn),最后整個算法在FPGA上實現(xiàn)。 在軟件無線電思想的指導(dǎo)下,本文利用系統(tǒng)級的設(shè)計方法完成了WCDMA數(shù)字直放站中頻系統(tǒng)設(shè)計。遵照3GPP等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),完成了系統(tǒng)的仿真測試和實物測試。最后得出結(jié)論:該系統(tǒng)實現(xiàn)了WCDMA數(shù)字直放站數(shù)字中頻的基本功能,并可保證在現(xiàn)有硬件不變的基礎(chǔ)上實現(xiàn)不同載波間平滑過渡、不同制式間輕松升級。
標(biāo)簽: WCDMA 數(shù)字 下變頻 直放站
上傳時間: 2013-04-24
上傳用戶:趙安qw
在3G移動通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中,如何實現(xiàn)密集城區(qū)的無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋是目前基站的發(fā)展方向。目前網(wǎng)絡(luò)覆蓋理念的核心思想就把傳統(tǒng)宏基站的基帶處理和射頻部分分離,分成基帶處理單元和射頻拉遠(yuǎn)單元兩個設(shè)備,這樣既節(jié)省空間、降低設(shè)置成本,又提高了組網(wǎng)效率。本文研究的數(shù)字收發(fā)機用于WCDMA基站系統(tǒng)的射頻拉遠(yuǎn)單元中,實現(xiàn)移動通信網(wǎng)中射頻信號的傳輸工作。 數(shù)字收發(fā)機主要由射頻處理部分、模數(shù)/數(shù)模轉(zhuǎn)換部分、數(shù)字上下變頻處理部分、接口轉(zhuǎn)換以及數(shù)字光模塊組成。本文研究的重點是數(shù)字上下變頻處理部分。設(shè)計采用軟件無線電的架構(gòu)和FPGA技術(shù),所設(shè)計的數(shù)字上下變頻部分可以在不修改硬件電路的基礎(chǔ)上只需修改軟件部分的參數(shù)則可實現(xiàn)多種頻率的變頻處理,極大地降低了開發(fā)成本,且縮短了開發(fā)周期。 根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計的設(shè)計要求,以及現(xiàn)有芯片使用情況比較,本文選用Altera公司的:FPGA芯片,應(yīng)用公司提供的Dspbuilder作為系統(tǒng)級的開發(fā)工具,應(yīng)用Quartus Ⅱ作為綜合、布局布線工具實現(xiàn)數(shù)字上下變頻處理部分設(shè)計。 本文的主要研究工作包括以下幾個部分: (1)對數(shù)字收發(fā)機的整體結(jié)構(gòu)進行分析研究,確定數(shù)字收發(fā)機的實現(xiàn)結(jié)構(gòu)和各個部分的功能; (2)通過對數(shù)字上下變頻的相關(guān)理論的研究,分析出數(shù)字上下變頻的結(jié)構(gòu)、實現(xiàn)方法及性能; (3)通過對數(shù)控振蕩器、CIC濾波器、FIR濾波器進行理論研究、內(nèi)部實現(xiàn)結(jié)構(gòu)以及性能分析,得出具體的參數(shù)和仿真實現(xiàn)結(jié)構(gòu); (4)使用FPGA中的IP核技術(shù)來實現(xiàn)數(shù)字上下變頻,利用Matlab中Dspbuilder提供的IP核分別進行NCO、CIC、FIR的仿真工作;并得出數(shù)字上下變頻的總體仿真實現(xiàn)結(jié)果; (5)對高速收發(fā)通道進行了研究和設(shè)計,根據(jù)系統(tǒng)的要求給出了數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu),并采用Altera的第三代FPGA產(chǎn)品Stratix Ⅱ GX系列芯片實現(xiàn)了數(shù)字收發(fā)機的信號的串并/并串的接口轉(zhuǎn)換。為后續(xù)繼續(xù)研究工作奠定基礎(chǔ)。
標(biāo)簽: FPGA 數(shù)字 收發(fā)機 信號處理
上傳時間: 2013-06-21
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數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是信號與信息處理系統(tǒng)中不可缺少的重要組成部分,同時也是軟件無線電系統(tǒng)中的核心模塊,在現(xiàn)代雷達系統(tǒng)以及無線基站系統(tǒng)中的應(yīng)用越來越廣泛。為了能夠滿足目前對軟件無線電接收機自適應(yīng)性及靈活性的要求,并充分體現(xiàn)在高性能FPGA平臺上設(shè)計SOC系統(tǒng)的思路,本文提出了由高速高精度A/D轉(zhuǎn)換芯片、高性能FPGA、PCI總線接口、DB25并行接口組成的高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計方案及實現(xiàn)方法。其中FPGA作為本系統(tǒng)的控制核心和傳輸橋梁,發(fā)揮了極其重要的作用。通過FPGA不僅完成了系統(tǒng)中全部數(shù)字電路部分的設(shè)計,并且使系統(tǒng)具有了較高的可適應(yīng)性、可擴展性和可調(diào)試性。 在時序數(shù)字邏輯設(shè)計上,充分利用FPGA中豐富的時序資源,如鎖相環(huán)PLL、觸發(fā)器,緩沖器FIFO、計數(shù)器等,能夠方便的完成對系統(tǒng)輸入輸出時鐘的精確控制以及根據(jù)系統(tǒng)需要對各處時序延時進行修正。 在存儲器設(shè)計上,采用FPGA片內(nèi)存儲器。可根據(jù)系統(tǒng)需要隨時進行設(shè)置,并且能夠方便的完成數(shù)據(jù)格式的合并、拆分以及數(shù)據(jù)傳輸率的調(diào)整。 在傳輸接口設(shè)計上,采用并行接口和PCI總線接口的兩種數(shù)據(jù)傳輸模式。通過FPGA中的宏功能模塊和IP資源實現(xiàn)了對這兩種接口的邏輯控制,可使系統(tǒng)方便的在兩種傳輸模式下進行切換。 在系統(tǒng)工作過程控制上,通過VB程序編寫了應(yīng)用于PC端的上層控制軟件。并通過并行接口實現(xiàn)了PC和FPGA之間的交互,從而能夠方便的在PC機上完成對系統(tǒng)工作過程的控制和工作模式的選擇。 在系統(tǒng)調(diào)試方面,充分利用QuartuslI軟件中自帶的嵌入式邏輯分析儀SignalTaplI,實時準(zhǔn)確的驗證了在系統(tǒng)整個傳輸過程中數(shù)據(jù)的正確性和時序性,并極大的降低了用常規(guī)儀器觀測FPGA中眾多待測引腳的難度。 本文第四章針對FPGA中各功能模塊的邏輯設(shè)計進行了詳細(xì)分析,并對每個模塊都給出了精確的仿真結(jié)果。同時,文中還在其它章節(jié)詳細(xì)介紹了系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計、并行接口設(shè)計、PCI接口設(shè)計、PC端控制軟件設(shè)計以及用于調(diào)試過程中的SignalTapⅡ嵌入式邏輯分析儀的使用方法,并且也對系統(tǒng)的仿真結(jié)果和測試結(jié)果給出了分析及討論。最后還附上了系統(tǒng)的PCB版圖、FPGA邏輯設(shè)計圖、實物圖及注釋詳細(xì)的相關(guān)源程序清單。
標(biāo)簽: FPGA 控制 高速數(shù)據(jù) 采集系統(tǒng)
上傳時間: 2013-06-09
上傳用戶:lh25584
隨著人們對無線通信需求和質(zhì)量的要求越來越高,無線通信設(shè)備的研發(fā)也變得越來越復(fù)雜,系統(tǒng)測試在整個設(shè)備研發(fā)過程中所占的比重也越來越大。為了能夠盡快縮短研發(fā)周期,測試人員需要在實驗室模擬出無線信道的各種傳播特性,以便對所設(shè)計的系統(tǒng)進行調(diào)試與測試。無線信道仿真器是進行無線通信系統(tǒng)硬件調(diào)試與測試不可或缺的儀器之一。 本文設(shè)計的無線信道仿真器是以Clarke信道模型為參考,采用基于Jakes模型的改進算法,使用Altera公司的StratixⅡ EP2S180模擬實現(xiàn)了頻率選擇性衰落信道。信道仿真器實現(xiàn)了四根天線數(shù)據(jù)的上行接收,每根天線由八條可分辨路徑,每條可分辨路徑由64個反射體構(gòu)成,每根天線可分辨路徑和反射體的數(shù)目可以獨立配置。通過對每個反射體初始角度和初始相位的設(shè)置,并且保證反射體的角度和相位是均勻分布的隨機數(shù),可以使得同一條路徑不同反射體之間的非相關(guān)特性,得到的多徑傳播信道是一個離散的廣義平穩(wěn)非相關(guān)散射模型(WSSUS)。無線信道仿真器模擬了上行數(shù)據(jù)傳輸環(huán)境,上行數(shù)據(jù)由后臺產(chǎn)生后儲存在單板上的SDRAM中。啟動測試之后,上行數(shù)據(jù)在CPU的控制下通過信道仿真器,然后送達基帶處理板解調(diào),最后測試數(shù)據(jù)的誤碼率和誤塊率,從而分析基站的上行接收性能。 首先,本文研究了3GPP TS 25.141協(xié)議中對通信設(shè)備測試的要求和無線信道自身的特點,完成了對無線信道仿真器系統(tǒng)設(shè)計方案的吸收和修改。 其次,針對FPGA內(nèi)部資源結(jié)構(gòu),研究了信道仿真器FPGA實現(xiàn)過程中的困難和資源的消耗,進行了模塊劃分。主要完成了時延模塊、瑞利衰落模塊、背板接口模塊等的RTL級代碼的開發(fā)、仿真、綜合和板上調(diào)試;完成了FPGA和后臺軟件的聯(lián)合調(diào)試;完成了兩天線到四天線的改版工作,使FPGA內(nèi)部的工作頻率翻了一倍,大幅降低了FPGA資源的消耗。 最后,在完成無線信道仿真器的硬件設(shè)計之后,對無線信道仿真器的測試根據(jù)3GPP TS 25.141 V6.13.0協(xié)議中的要求進行,即在數(shù)據(jù)誤塊率(BLER)一定的情況下,對不同信道傳播環(huán)境和不同傳輸業(yè)務(wù)下的信噪比(Eb/No)進行測試,單天線和多天線的測試結(jié)果符合協(xié)議中規(guī)定的信噪比(Eb/No)的要求。
上傳時間: 2013-04-24
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微功率無線模塊、小功率無線數(shù)傳模塊、遠(yuǎn)距離無線通信模塊、數(shù)傳電臺、遠(yuǎn)距離無線通信基站以及無線通信收發(fā)器等系列產(chǎn)品,產(chǎn)品主要有無線數(shù)傳模塊、無線通信模塊、無線通訊模塊、無線收發(fā)模塊、無線模塊、無線射頻模塊等等。
標(biāo)簽: CPLD 無線數(shù)據(jù) 傳輸模塊
上傳時間: 2013-09-05
上傳用戶:yqs138168
任何雷達接收器所接收到的回波(echo)訊號,都會包含目標(biāo)回波和背景雜波。雷達系統(tǒng)的縱向解析度和橫向解析度必須夠高,才能在充滿背景雜波的環(huán)境中偵測到目標(biāo)。傳統(tǒng)上都會使用短週期脈衝波和寬頻FM 脈衝來達到上述目的。
標(biāo)簽: 步進頻率 模擬 雷達系統(tǒng) 測試
上傳時間: 2014-12-23
上傳用戶:zhqzal1014
針對數(shù)字預(yù)失真系統(tǒng)對反饋鏈路平坦度的要求,提出一種在不斷開模擬鏈路的前提下,采用單音測量WCDMA<E混模基站射頻拉遠(yuǎn)單元反饋鏈路的增益平坦度,并采用最小二乘法,分別擬合射頻、本振和中頻的增益的方法。采用MATLAB工具產(chǎn)生濾波器系數(shù),在基本不增加復(fù)雜度的基礎(chǔ)上,通過DPD軟件離線補償中頻的增益不平坦度。實際應(yīng)用取得良好的補償效果。
標(biāo)簽: 數(shù)字預(yù)失真 反饋 增益
上傳時間: 2013-10-18
上傳用戶:haohaoxuexi
本課題主要研究對象為數(shù)字預(yù)失真技術(shù)中的功放模型的建立及數(shù)字預(yù)失真算法的研究。功放的數(shù)學(xué)模型主要分為無記憶模型和記憶模型,分析了不同模型的參數(shù)估計的方法。針對以往常見的模型反轉(zhuǎn)數(shù)字預(yù)失真算法,課題分析并使用了新穎的間接學(xué)習(xí)(indirect learning)數(shù)字預(yù)失真算法,從而有效避免了無法對功放模型進行求逆的缺陷,并在此架構(gòu)下仿真了不同功放模型的參數(shù)估計對于數(shù)字預(yù)失真效果的影響。針對WCDMA移動通信基站系統(tǒng)中使用的寬帶功率放大器,使用ADS和MATLAB軟件聯(lián)合仿真的形式來評估整個DPD系統(tǒng)的性能并使用實際功放進行了測試。
標(biāo)簽: 寬帶 射頻功率放大器 數(shù)字預(yù)失真 技術(shù)研究
上傳時間: 2013-10-12
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DAC34H84 是一款由德州儀器(TI)推出的四通道、16 比特、采樣1.25GSPS、功耗1.4W 高性能的數(shù)模轉(zhuǎn)換器。支持625MSPS 的數(shù)據(jù)率,可用于寬帶與多通道系統(tǒng)的基站收發(fā)信機。由于無線通信技術(shù)的高速發(fā)展與各設(shè)備商基站射頻拉遠(yuǎn)單元(RRU/RRH)多種制式平臺化的要求,目前收發(fā)信機單板支持的發(fā)射信號頻譜越來越寬,而中頻頻率一般沒有相應(yīng)提高,所以中頻發(fā)射DAC 發(fā)出中頻(IF)信號的二次諧波(HD2)或中頻與采樣頻率Fs 混疊產(chǎn)生的信號(Fs-2*IF)離主信號也越來越近,因此這些非線性雜散越來越難被外部模擬濾波器濾除。這些子進行pcb設(shè)計布局,能取得較好的信號完整性效果,可以在pcb打樣后,更放心。這些雜散信號會降低發(fā)射機的SFDR 性能,優(yōu)化DAC 輸出的二次諧波性能也就變得越來越重要。
上傳時間: 2013-10-23
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