LTE系统下行同步算法的研究与实现.pdf

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1、电子科技大学UNIVERSITYOFELECTRONICSCIENCEANDTECHNOLOGYOFCHINA专业学位硕士学位论文MASTERTHESISFORPROFESSIONALDEGREE论文题目LTE系统下行同步算法的研究与实现专业学位类别工程硕士学号201222010644作者姓名朱娟指导教师何春副研究员分类号密级注1UDC学位论文LTE系统下行同步算法的研究与实现（题名和副题名）朱娟（作者姓名）指导教师何春副研究员电子科技大学成都（姓名、职称、单位名称）申请学位级别硕士专业学位类别工程硕士工

2、程领域名称电子与通信工程提交论文日期2015-3-25论文答辩日期2015-5-21学位授予单位和日期电子科技大学2015年6月日答辩委员会主席李晓峰评阅人李晓峰、周宁、傅志中、武畅、杨帆注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。RESEARCHANDIMPLEMENTATIONOFLTEDOWNLINKSYNCHRONIZATIONALGORITHMAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor

3、:MasterofEngineeringAuthor:JuanZhuAdvisor:AssociateResearcherChunHeSchool:SchoolofCommunication&InformationEngineering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

4、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：日期：年月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。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：导师签名：日期：年月日摘要摘要近年来，LTE因其具有更高数据速率与频谱效率、更低延迟、支持可配置带宽等优势而得以

5、迅速发展。同步技术是LTE系统传输的关键技术之一，但目前对同步技术的研究大多只包含同步流程中的一部分，而涵盖整个同步流程的研究较少，并且大多只涉及算法部分而对FPGA硬件实现的研究较少。本文主要研究LTE系统下行物理层的同步算法，通过对同步流程中各部分算法的仿真及性能对比分析，提出了基于相关值累加的SC改进算法，以及基于EPA5信道环境的同步算法方案，并结合算法性能及实现复杂度给出了同步的硬件实现方案设计，完成了其FPGA实现及验证。首先，本文简要讲述了移动通信的发展历程及LTE系统概况，分析了LTE系统

6、中同步技术的研究意义和研究现状，并介绍了LTE下行物理层的相关基本原理。然后，本文研究了基于多径衰落信道模型的LTE系统同步算法；并基于LTE下行物理层的Matlab仿真平台，分别对同步过程的PSS定时同步、CP类型检测、频偏估计、SSS检测四个部分在EPA/EVA/ETU信道模型下进行了算法的仿真；根据算法性能的对比分析，提出了一个在EPA5信道环境下性能较优的同步算法方案，分析了该方案的性能；还提出了基于相关值累加的SC改进算法，其有效的减少了原SC算法的峰值平台现象，在高信噪比下检测错误概率减少了约

7、50%。最后，综合考虑各算法的性能及实现复杂度等因素，本文给出了LTE系统同步的硬件实现方案设计，在实现结构设计中采用了一些技巧以减少计算量或延时。并基于XC7K325T芯片完成了同步模块的FPGA实现，通过Modelsim与Matlab仿真结果的对比验证了同步模块的功能正确性，该模块满足100Mbps的LTE下行峰值速率要求，综合后的资源消耗在60%以内，最大频率为304.062MHz。本文还基于MSUC系统平台完成了同步模块的板级验证，结果表明本文实现的同步模块功能正确且能够满足项目需求。关键词：同步

8、，LTE，PSS定时，频偏估计，FPGAIABSTRACTABSTRACTLTEsystemgetsrapiddevelopmentinrecentyearsbecauseofitshigherdataratesandspectralefficiency,lowerlatencyandconfigurablebandwidth.AndsynchronizationtechnologyisoneofthekeysofLTEsys