發(fā)布時(shí)間：2017-10-05 11:08

  本文關(guān)鍵詞：基于軟件無(wú)線(xiàn)電的免授權(quán)頻段LTE測(cè)試平臺(tái)設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)

  更多相關(guān)文章： 軟件無(wú)線(xiàn)電 GNU Radio USRP 免授權(quán)頻段LTE 同步算法

【摘要】：隨著移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)用戶(hù)數(shù)目的持續(xù)增長(zhǎng),以及用戶(hù)個(gè)人流量需求的不斷提升,越來(lái)越多的運(yùn)營(yíng)商面臨著井噴式流量需求帶來(lái)的挑戰(zhàn)。雖然目前授權(quán)頻段的蜂窩系統(tǒng)具有較高的頻譜效率,但是授權(quán)頻譜資源的稀缺性使得蜂窩系統(tǒng)對(duì)額外的頻譜資源具有迫切的需求。因此,將LTE擴(kuò)展到大量未充分使用的免授權(quán)頻段已成為未來(lái)發(fā)展的趨勢(shì)。然而LTE技術(shù)欲使用的5GHz頻段廣泛部署了Wi-Fi等系統(tǒng),如何避免相互干擾是將LTE擴(kuò)展到免授權(quán)頻段的重要前提。針對(duì)目前采用計(jì)算機(jī)軟件仿真以及純數(shù)學(xué)理論建模分析方式造成評(píng)估結(jié)果不精確、實(shí)時(shí)性不高以及信道環(huán)境不真實(shí)等問(wèn)題,本文擬開(kāi)發(fā)一套軟件無(wú)線(xiàn)電新技術(shù)實(shí)時(shí)測(cè)試平臺(tái),用于在真實(shí)無(wú)線(xiàn)環(huán)境中實(shí)時(shí)評(píng)估和測(cè)試免授權(quán)頻段LTE與Wi-Fi干擾協(xié)調(diào)技術(shù)的性能。本文首先結(jié)合對(duì)不同接入技術(shù)進(jìn)行共存機(jī)制評(píng)估的需求,探索了一種測(cè)試和評(píng)估無(wú)線(xiàn)通信新技術(shù)的新方法,提出了一套基于GNU Radio和USRP的軟件無(wú)線(xiàn)電測(cè)試平臺(tái)方案。相對(duì)于傳統(tǒng)研究方法,以軟件無(wú)線(xiàn)電方式搭建的測(cè)試平臺(tái)具有實(shí)現(xiàn)方式靈活,結(jié)構(gòu)通用,便于改進(jìn)及擴(kuò)展等優(yōu)點(diǎn),更適用于測(cè)試和驗(yàn)證不斷發(fā)展變化的無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)。其次,結(jié)合軟件無(wú)線(xiàn)電模塊化編程思想,詳細(xì)分析了測(cè)試平臺(tái)各個(gè)模塊的工作原理以及設(shè)計(jì)思路。設(shè)計(jì)了一套基于GNU Radio的接收機(jī)同步捕獲機(jī)制和同步跟蹤機(jī)制,實(shí)現(xiàn)了基于小區(qū)參考信號(hào)的信道估計(jì)算法,并完成了測(cè)試平臺(tái)圖形化界面的開(kāi)發(fā)。最后,基于所開(kāi)發(fā)的測(cè)試平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了基于小區(qū)ON/OFF共存算法。設(shè)計(jì)了典型的性能評(píng)估測(cè)試場(chǎng)景,完成了測(cè)試平臺(tái)單系統(tǒng)的性能評(píng)估和免授權(quán)頻段LTE與Wi-Fi共存的性能測(cè)試。測(cè)試結(jié)果表明測(cè)試平臺(tái)可以穩(wěn)定工作于免授權(quán)頻段,可作為免授權(quán)頻段LTE與Wi-Fi共存測(cè)試平臺(tái),所實(shí)現(xiàn)的基于小區(qū)ON/OFF共存算法測(cè)試結(jié)果符合理論預(yù)期,達(dá)到了預(yù)期目的。本文的研究工作,為在真實(shí)信道環(huán)境下研究和驗(yàn)證免授權(quán)頻段LTE技術(shù)提供了一套基礎(chǔ)平臺(tái)。
【關(guān)鍵詞】：軟件無(wú)線(xiàn)電 GNU Radio USRP 免授權(quán)頻段LTE 同步算法
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TN929.5
【目錄】：

• 中文摘要3-4
• 英文摘要4-9
• 1 緒論9-19
• 1.1 課題來(lái)源9
• 1.2 課題研究背景、目的及意義9-15
• 1.2.1 課題研究背景9-14
• 1.2.2 課題研究目的及意義14-15
• 1.3 相關(guān)領(lǐng)域研究現(xiàn)狀15-17
• 1.4 本文主要工作及內(nèi)容結(jié)構(gòu)17-18
• 1.5 本章小結(jié)18-19
• 2 軟件無(wú)線(xiàn)電技術(shù)研究19-29
• 2.1 軟件無(wú)線(xiàn)電概述19-22
• 2.1.1 軟件無(wú)線(xiàn)電的產(chǎn)生19
• 2.1.2 軟件無(wú)線(xiàn)電的發(fā)展19-20
• 2.1.3 軟件無(wú)線(xiàn)電原理20-22
• 2.2 GNU Radio開(kāi)發(fā)環(huán)境22-26
• 2.2.1 GNU Radio簡(jiǎn)介22
• 2.2.2 GNU Radio程序結(jié)構(gòu)22-23
• 2.2.3 Python自定義模塊23-24
• 2.2.4 C++自定義模塊24-26
• 2.3 通用軟件無(wú)線(xiàn)電外設(shè)USRP26-27
• 2.3.1 USRP簡(jiǎn)介26
• 2.3.2 USRP工作原理26-27
• 2.4 本章小結(jié)27-29
• 3 LTE-U測(cè)試平臺(tái)關(guān)鍵技術(shù)設(shè)計(jì)29-53
• 3.1 平臺(tái)整體架構(gòu)設(shè)計(jì)29-31
• 3.2 基于事件驅(qū)動(dòng)的收發(fā)端程序設(shè)計(jì)31-32
• 3.3 發(fā)送端關(guān)鍵技術(shù)設(shè)計(jì)32-39
• 3.3.1 發(fā)送端資源調(diào)度機(jī)制32-33
• 3.3.2 控制信道設(shè)計(jì)33-35
• 3.3.3 MAC頭設(shè)計(jì)35-36
• 3.3.4 發(fā)送端幀映射36-37
• 3.3.5 DRS信號(hào)實(shí)現(xiàn)37-39
• 3.3.6 OFDM符號(hào)的生成39
• 3.4 接收端同步捕獲算法設(shè)計(jì)39-47
• 3.4.1 基于CP的定時(shí)同步40-43
• 3.4.2 基于PSS的定時(shí)同步43-46
• 3.4.3 基于SSS的定時(shí)同步46-47
• 3.5 接收端同步跟蹤算法設(shè)計(jì)47-49
• 3.5.1 定時(shí)誤差跟蹤47-49
• 3.5.2 頻偏誤差跟蹤49
• 3.6 接收端基于CRS的信道估計(jì)49-51
• 3.7 本章小結(jié)51-53
• 4 LTE-U測(cè)試平臺(tái)實(shí)現(xiàn)53-59
• 4.1 平臺(tái)系統(tǒng)參數(shù)53
• 4.2 通信信號(hào)處理模塊實(shí)現(xiàn)53-54
• 4.3 圖形化界面開(kāi)發(fā)54-55
• 4.4 GNU Radio與USRP平臺(tái)搭建55-58
• 4.5 本章小結(jié)58-59
• 5 性能測(cè)試及結(jié)果分析59-71
• 5.1 共存算法設(shè)計(jì)59-60
• 5.2 測(cè)試場(chǎng)景設(shè)計(jì)60-62
• 5.2.1 LTE-U單系統(tǒng)性能測(cè)試60-61
• 5.2.2 LTE-U全ON狀態(tài)與Wi-Fi共存性能測(cè)試61
• 5.2.3 LTE-U靜態(tài)ON/OFF機(jī)制與Wi-Fi共存性能測(cè)試61-62
• 5.3 測(cè)試與結(jié)果分析62-69
• 5.3.1 系統(tǒng)參數(shù)配置62-63
• 5.3.2 功率校正63-64
• 5.3.3 單系統(tǒng)性能評(píng)估64-65
• 5.3.4 LTE-U與Wi-Fi共存性能評(píng)估65-69
• 5.4 本章小結(jié)69-71
• 6 總結(jié)與展望71-73
• 6.1 總結(jié)71
• 6.2 展望71-73
• 致謝73-75
• 參考文獻(xiàn)75-81
• 附錄81
• A. 作者在攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文目錄81
• B. 作者在攻讀學(xué)位期間發(fā)表的專(zhuān)利81
• C. 作者在攻讀學(xué)位期間參與的研究項(xiàng)目81

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本文編號(hào)：976441