● 摘要
地面移动通信和卫星移动通信作为现代移动通信的两种通信手段,各自发挥不同的作用。两种通信手段相互补充,在全球通信网络化的背景下,相互融合是大势所趋,所以研究如何将最新的LTE通信协议应用到卫星移动通信系统中,实现天地一体化移动通信,具有重要的现实意义。
LTE协议按信道可分为下行信道和上行信道,下行信道和上行信道根据实现功能,又各自细分为不同的功能信道。本课题在了解LTE协议的基础上,重点对上行信道的控制信道(PUCCH)进行了研究。
本文从设计需求开始,对PUCCH的6种传输格式和参考信号进行了分析,总结了与卫星通信PUCCH相关的FFT信号处理技术、MIMO多天线技术和自适应调制解调技术,结合卫星通信的信道特征和系统特点,提出了适合卫星通信的PUCCH的技术指标;接着根据PUCCH的技术指标,提出了总体设计思路和设计流程,通过MATLAB仿真和SystemVue仿真的对比,保证设计的可靠性,同时进行发送端和接收端的设计提供了代码的可测性,并进行了关键技术解决途径的分析;然后根据总体设计的框架,对PUCCH的各功能模块进行了详细设计,设计过程包括功能描述、FPGA的设计与实现、参数和接口定义及实现框图和仿真时序等方面,为代码的编写提供了可操作的依据;最后是PUCCH的测试和验证,对编程代码采用Quartus II 12.0 开发工具进行综合,下载到Altera公司的EP4SGX230KF40C2芯片硬件电路上,利用TM500 LTE测试仪和89600矢量分析软件,验证设计方案的合理性和正确性。测试结果表明,本设计符合技术指标要求。
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