基于通用处理器的无线信号处理方法研究

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1、岁妻未交硕士学位论文基于通用处理器的无线信号处理方法研究ResearchonWirelessSignalProcessingMethodsBasedonGeneral—-PurposeProcessor作者：董岩磊导师：陶成北京交通大学2014年3月中图分类号：TP929．5UDC：654．9学校代码：10004密级：公开北京交通大学硕士学位论文基于通用处理器的无线信号处理方法研究ResearchonWirelessSignalProcessingMethodsBasedonGeneral—PurposeProcessor作者姓名：董岩磊导师姓名：陶成学位类别：工学

2、学科专业：通信与信息系统学号：09120160职称：教授学位级别：硕士研究方向：无线通信北京交通大学2014年3月学位论文版权使用授权书燃嬲炒本学位论文作者完全了解北京交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权北京交通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，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。(保密的学位论文在解密后适用本授权说明)学位论文作粼蓬乞袅翩躲码仰rI签字日期：z口f怍弓月f罗日签字日期：bolT．年≥月f171日致谢本论文的工作是在我的导师陶成教授的悉心指导下完

3、成的，陶成教授严谨的治学态度和科学的工作方法给了我极大的帮助和影响。在此衷心感谢三年来陶成老师对我的关心和指导。刘留老师悉心指导我完成了实验室的科研工作，在学习上和生活上都给予了我很大的关心和帮助，他严谨认真、尽职尽责的工作态度和科研精神始终是我学习的榜样，在此向刘留老师表示衷心的谢意。周涛师兄、孙溶辰师兄对于我的科研工作和论文都提出了许多的宝贵意见，在此表示衷心的感谢。在实验室工作及撰写论文期间，欧阳刚、朱芮、方宝林、冯富辉等同学对我论文中的相关研究工作和生活都给予了热情帮助，在此向他们表达我的感激之情。另外也感谢我的家人和朋友，他们的理解和支持使我能够在学校专心

4、完成我的学业，我的每一点进步都离不开他们的支持。中文摘要摘要：无线移动通信系统中对于无线信号处理的实时性要求很高，传统的信号处理设备都是基于硬件平台的DSP或FPGA上实现的，但由于DSP平台系统开发的信号处理模块多数是非开放性的专有模块，在系统升级等方面存在诸多不足。随着通用处理器的多核多线程技术、支持浮点运算的单指令流多数据流(Sm回)技术的不断发展，当今通用处理器的处理能力已经能够满足数字信号处理等需要高数据负荷运算的要求。本文主要研究一种基于通用处理器的无线信号处理算法，并将该算法应用到一种新的无线信道探测系统中进行实际的信道测量活动。本文首先研究了软件无线

5、电和通用处理器的相关知识，分析了满足信号处理实时性要求需要解决的问题。同时为了更好的验证所设计的无线信号处理算法的正确性、可靠性和适用性，也是为了解决信道测量的成本问题，根据信道实际测量的需要和特点，搭建了自己的无线信道测量系统平台。其次论文进行了两种无线信号实时处理算法的研究和实现，即基于PN序列进行信道探测和基于LTE下行链路信号序列进行信道探测时接收信号的实时处理算法。分别用到了PN序列的白相关特性进行滑动相关计算、模块化程序设计、并行程序设计、多线程程序设计、FFTW标准程序集等技术，能够实时对接收到的信号进行处理，并提取PDP结果进行绘图显示。并在实验室内

6、将所设计的程序应用到测量系统，采用收发端直连的方式进行了大量实验，证明了所设计算法的准确性。最后论文针对无线信道实际测量的特点，根据室内和室外、测量距离、是否为视距测量等不同条件，进行了6种场景的实地测量，并对测量的结果进行分析处理，得到不同场景下无线信道的PDP图谱、多径特性、多径数量等参数。同时通过实地测量也很好的验证了所设计算法的可靠性和可行性。本文的创新工作主要体现在以下几点：一、针对无线信道测量的特点和需求，搭建了无线信道测量系统平台，并通过实地测量验证可行。二、编写了基于PN序列和LTE下行链路信号序列进行信道探测时接收信号的实时处理算法程序，将无线信号

7、的实时处理结果进行上位机界面显示，并将其应用到信道测量系统，通过实验和实地测量验证了所设计算法的正确性、可靠性和适用性。三、利用所搭建的信道测量系统和所设计的无线信号处理程序完成了6种场景下的无线信道测量，通过对测量结果的分析，得到一系列重要结论。关键词：通用处理器；信号处理；PN；LTE；算法；信道测量；PDP分类号：TP929．5ABSTRACTABSTRACTABSTRACT：Thereishigherandhigherreal-timerequirementforthewirelesssignalprocessinginwirelessmobilecom