【摘 要】
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无线通信技术的发展日新月异,无线宽带业务的不断增长,无线通信领域的产品的需求也在日益增长。各种无线通信标准层出不穷。陆地上的无线通信系统越来越先进和成熟。另一个方
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无线通信技术的发展日新月异,无线宽带业务的不断增长,无线通信领域的产品的需求也在日益增长。各种无线通信标准层出不穷。陆地上的无线通信系统越来越先进和成熟。另一个方面,通信尤其是宽带无线通信技术面临无线频谱资源和容量的双重压力,特别是在灵活智能利用无线频谱资源方面还基本处于初期阶段。MIMO-OFDM技术成为了LTE物理层的两大核心技术。OFDMA作为多址技术可以有效提高频谱利用率和传输速率,MIMO技术可以增强无线通信系统的抗干扰能力和系统容量。本文重点研究了TD-LTE上行MIMO-OFDM链路级系统中的MIMO信号检测技术。首先阐述了TD-LTE标准下MIMO-OFDM的系统原理,介绍了TD-LTE协议的基带信号处理流程,简单分析了发射分集、空间复用和波束赋形等技术,并搭建了TD-LTE系统的上下行链路级仿真平台。然后论文详细讨论了包括ML、MMSE、ZF、OSIC和球形译码等几种常用的MIMO检测算法。并在LTE链路级仿真平台上通过分析对比误码率性能和复杂度的方式对这几种检测算法进行分析验证。最后本文介绍了FT4000软件无线电平台的软硬件架构以及系统工作机制,并根据前文对各种检测算法的讨论,确定了MMSE检测算法作为接收机的检测算法。文中给出了使用两块DSP实现TD-LTE链路级系统的设计和实现方案,介绍了在多核DSP芯片TMS320C6474的开发方法,以及在实现TD-LTE标准链路级系统时,每个内核的功能模块划分、单核处理流程和多核并行设计的实现方案。最后详细介绍了MMSE检测算法在DSP上的实现方案,重点介绍了复数矩阵乘法、除法和复数矩阵求逆运算的实现和针对DSP的代码优化技术。通过半实物仿真平台验证了整个TD-LTE链路设计的正确性和合理性。
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