CoMP无线通信系统设计与实现.pdf

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1、电子科技大学UNIVERSITYOFELECTRONICSCIENCEANDTECHNOLOGYOFCHINA硕士学位论文MASTERTHESIS（电子科技大学图标）论文题目CoMP无线通信系统设计与实现学科专业通信与信息系统学号201221260336作者姓名陈实华指导教师凌翔教授分类号密级注1UDC学位论文CoMP无线通信系统设计与实现（题名和副题名）陈实华（作者姓名）指导教师凌翔教授电子科技大学成都（姓名、职称、单位名称）申请学位级别硕士学科专业通信与信息系统提交论文日期2015.5.18论文答辩日期2015.5.25学位授予单位和日期电子科技大学2015年6月2

2、8日答辩委员会主席张忠培评阅人张忠培冯刚注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。THEDESIGNANDIMPLEMENTATIONOFCOMPWIRELESSCOMMUNICATIONSYSTEMAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:CommunicationandInformationSystemsAuthor:ShihuaChenAdvisor:Prof.XiangLingSchool:NationalKeyLaboratoryofScienc

3、eandTechnologyonCommunications独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得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。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。作者签名：陈实华日期：2015年5月19日论文使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。

4、本人授权电子科技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，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）作者签名：陈实华导师签名：日期：2015年5月19日摘要摘要相比于基于CDMA的3G技术，以MIMO和OFDM为技术基础的现代无线通信系统，拥有更高数据传输能力和频谱利用率。但对于LTE系统，正交多址的方式使得小区间干扰非常严重，传统的小区干扰协调技术并不能有效改善小区边缘用户性能。为了满足IMT-Advanced系统指标，LTE-Advanced引入了CoMP技术，通过多个不同位置传输点的协作，共同为单个

5、或多个用户提供数据服务，从而消除或抑制小区间干扰，增强小区覆盖范围，提高小区边缘吞吐率，进而提高系统整体容量。本文通过硬件实现，搭建起一套CoMP无线通信演示系统，完成对CoMP技术的功能验证。论文的工作主要包括以下三个部分：(1)首先介绍了CoMP的研究背景和产业现状，同时概述了CoMP关键技术，着重研究了联合传输和波束赋形两种传输模式，从物理层的实现技术预编码入手，通过对各预编码算法的仿真分析选取适合本系统硬件实现的方案。(2)接下来针对预编码算法的硬件实现，对其中的矩阵运算的方案进行分析，同时以4发4收的天线配置为例，详细介绍了基于脉动阵列的矩阵Cholesky分

6、解、QR分解、矩阵求逆以及基于乘幂法迭代的主特征向量求解的算法架构，并利用硬件描述语言完成各模块设计实现。通过这一部分的工作，为CoMP无线通信系统的基带核心处理部分提供解决方案。(3)最后，立足于两基站两用户的应用场景，完成总体方案设计，并搭建下行仿真链路进行验证，为系统实现提供理论支撑。同时完成包括Turbo译码、MIMO检测、调制解调等多个核心基带模块的硬件设计，将物理层实现的硬件模块搭载在现有的基于多FPGA的片上网络多核阵列平台，完成系统板级调试和上下行无线空口测试。测试结果显示，本系统能有效的提升小区边缘用户性能。关键词：CoMP，波束赋形，预编码，矩阵运算

7、，FPGAIABSTRACTABSTRACTComparedtothe3GtechnologybasedonCDMA,themodernwirelesscommunicationsystembasedonMIMOandOFDMtechnologyhashigherdatatransmissioncapacityandspectrumutilization.However,orthogonalmultipleaccessinLTEsystemsleadstoseriousinter-cellinterference,andthetradit