汪波[1]2004年在《WCDMA系统中的小区搜索算法研究》文中研究表明WCDMA系统是第叁代移动通信系统中最具有竞争力的标准之一。其同步的技术是这个通信系统中的关键技术之一,为此WCDMA系统精心设计了快速的小区搜索算法,本文就是研究小区搜索算法及其实现,共分五章。第二章中介绍了WCDMA系统FDD模式的物理层的标准,我们清楚的勾勒出物理层本身的包含的内容以及与物理层外关联的各个部分,以对物理层本身有较清楚的认识。第叁章重点介绍了移动传播环境的特性以及无线信道的仿真技术。Jakes信道仿真技术及其修正用来仿真不相关的多径信道系数的技术在本节中详细描述。第四章重点介绍了WCDMA系统中的小区搜索算法的研究。本章依据小区搜索碰到的两个问题分为两部分①快速的获得扰码头的方法②大频偏的估计方法。在第一个问题的研究中我们得出以下六个结论:在不同的频偏条件下应该使用不同的累加积分的长度以对付频偏,小于5KHz下使用256chip累加,20KHz时应使用64chip累加。使用软的RS译码方法有很好的性能。小区搜索的虚警概率应该很小,否则会带动上层软件频繁误操作,导致整个流程耗时增加。本文给出了一种可以通过算式表达的虚警概率计算公式。从并行小区搜索算法在测试信道Case II, Case III下的性能中可以看出对各种算法在工作性噪比范围内其平均捕获时间均在100ms以内如果采用并行的流水线的搜索结构。在低Ior/Ioc的情形下小区搜索算法中第二步采用相干的合并可以提高性能但是在Ior/Ioc >-3db时相干合并不能带来多少增益,又因为相干合并在多基站同步信道重迭的情形下,信道系数会估计错误造成性能的恶化,又兼非相干方法实现较为简单,因此非相干合并是个较为理想的选择。大的时延扩展会恶化小区搜索的性能但是高的多普勒会提高小区搜索的性能。在第二个问题中我们使用了Newton迭代法和差分鉴频的方法完成了晶振频偏的估计。第五章重点介绍了WCDMA系统中小区搜索算法的硬件实现的方法以及在设计中遇到的问题以及解决的方法。我们在其中详细的描述了软解码的方法。
郝杰[2]2015年在《WCDMA系统多小区盲搜算法的研究与实现》文中研究指明WCDMA是第叁代移动通信中应用最为广泛的无线接入技术,目前全球90%以上的运营商在使用WCDMA网络,可以预见的是,在全球运营商部署LTE网络的情况下,WCDMA网络仍将长期存在并完善。本文研究的WCDMA系统多小区盲搜算法对于WCDMA基站的测试仪器有着重要的作用,对于WCDMA用户终端也具有很强的借鉴意义。本文在已有的WCDMA小区搜索技术研究的基础上,提出了多小区盲搜的方案,并完成了具体算法的设计及实现。所做的主要工作如下:1)研究了WCDMA物理层相关技术以及叁步小区搜索的流程,分析了主同步、辅同步以及扰码确认的传统实现方法,并给出了已有文献中关于PSC匹配滤波器、差分相干累加以及辅同步RS码软译码等性能优良的优化算法。2)提出了多小区盲搜的方案,并完成了多小区盲搜中主同步、辅同步以及扰码验证叁大部分的算法设计。在主同步设计中,对不同的相关值累加算法做了600Hz频偏下的抗噪声性能分析,选择了性能最优的差分相干累加算法,并通过仿真分析选取了合适的累加长度,接着提出了减小多径影响的峰值搜索方法。在辅同步中,提出了将差分相干累加与RS码软译码结合的算法,并选取了合适的累加长度。在扰码验证中提出了一种基于差分相干累加和峰均比门限判决的性能优良且易于硬件实现的主扰码验证方法,通过大量仿真选取了合适的判决门限。3)设计了基于DSP+FPGA的多小区盲搜实现方案,针对硬件实现部分进行了详细的硬件设计与功能仿真,并给出了实际综合后各模块的资源消耗情况,最后利用Deviser公司的综合基站测试仪平台完成了多小区盲搜算法的验证。本文设计的多小区盲搜算法在Deviser公司的综合基站测试仪平台上移植后能够检测出导频信干比高于-20dB的小区,从开始搜索到输出结果的时间约为1秒,搜索结果稳定程度较高,在以上叁个方面都表现出了与国外同类产品相当的性能,满足基站测试仪器对于WCDMA OTA测试项的功能要求。
林俊龙[3]2007年在《WCDMA基站布局和网络仿真研究》文中认为WCDMA作为第叁代移动通信标准之一,是GSM网络的自然演进,具有良好的兼容性及可扩展性,因此受到广大运营商的青睐和使用。WCDMA系统所提供的可变速率、多业务能力,为运营商提供了坚实的技术平台以及广阔的市场空间,同时也为网络规划及优化带来了很大的挑战。由于频谱等无线资源日益紧缺和无线网络建设的巨大花费,合理精确的网络规划和优化变得越来越重要。通常WCDMA网络规划可以分为叁部分,初始网络的基站布局,详细的网络仿真和运营时的网络优化。基站布局是网络规划最初也是最重要的工作。它根据规划场景覆盖、容量和质量需求,结合传播环境,业务分布和用户特性等模型,使用自动布局算法进行覆盖规划,容量规划和干扰分析;从基站位置、天线配置和功率配置等候选网络配置选项中,选择确定网络配置,并且统计出网络的服务性能和建设成本。更进一步,干扰导致容量受限的WCDMA网络需要有效使用无线资源,应用先进的管理算法。例如,软切换由于能够实现信号平稳传输,减少“乒乓”效应,避免同频在重迭覆盖区的强干扰,提高网络覆盖和容量,而成为WCDMA系统的重要组成部分。在实现基站布局和无线资源管理算法的配置和使用之后,详细的网络仿真能够全面准确地统计出网络覆盖、吞吐量和时延等参数,用于验证基站布局配置的有效性,无线资源管理算法的合理性,并指出网络规划的优
苏赐锭[4]2010年在《WCDMA小区搜索算法的研究与实现》文中进行了进一步梳理码分多址蜂窝通信系统中,移动台搜索小区、获取到与下行扰码的定时同步过程称为小区搜索。作为第叁代移动通信系统中最具有竞争力的标准之一,WCDMA系统有着一个与众不同的小区搜索流程,其具体可分为五步:时隙同步,帧同步与码组识别,主扰码识别,频偏估计与调整以及小区识别。本文主要的研究工作就是WCDMA系统小区搜索的算法及其实现。本文首先简单介绍了WCDMA移动通信标准以及其发展历史、主要特点;然后对WCDMA系统FDD模式的物理层标准,包括信道分类、扩频加扰调制等概念进行了详细介绍,这样可以对物理层本身有较清楚的认识。接下来是全文的工作重点,首先描述了WCDMA初始化小区搜索的基本原理,紧接着重点对小区搜索涉及到的时隙同步、帧同步以及码组识别、主扰码识别和频偏估计内容做了深入的研究,对相应的算法进行了原理性的分析与推导,继而对这些算法在不同信道环境、不同信噪比以及系统频偏影响下的性能表现进行了matlab仿真以及分析,总结性地给出具体的实现方案。本文还对WCDMA RAKE接收机原理进行了分析,更进一步研究了其中的关键技术,例如信道估计,多径搜索等,最后根据实际系统所需,讨论了RAKE接收机中的各个模块在DSP中的具体实现方法。在完成叁步搜索的基础上,深入分析了3GPP RRC层的具体协议,就系统信息的接收、重组以及解析等进行了详细的研究以及设计实现。
刘洋[5]2009年在《WCDMA系统的Femtocell接收机的多核DSP实现》文中进行了进一步梳理随着3G技术的广泛应用,FemtOcell的概念迅速兴起。Femtocell,即“家庭基站”,已成为增强室内通信覆盖,提高楼宇内通信质量的一种有效解决方案。另外,近几年出现的一种新的多核DSP技术以低成本、低功耗的优点被越来越多人所关注。本文所做的工作是利用多核DSP器件设计并实现WCDMA系统的FemtOcell接收机。本文介绍了WCDMA技术的发展情况,以及Femtocell概念兴起的背景；阐述了与Femtocell接收机密切相关的WCDMA系统FDD模式下的物理层信道结构、时序关系及加扰和扩频等基本原理；介绍了整个Femtocell接收机的系统构架和各个木块的功能及原理；论述了小区搜索算法、多径搜索的算法以及频偏补偿算法的基本原理；其中小区搜索分为叁步：主同步码同步,辅同步码同步和扰码同步,通过这叁个步骤可以达到帧同步及扰码的同步；多径搜索算法主要是借助于P.CPICH信道的主扰码检测信道的多径信息,为RAKE接收机的BCH解码提供基础；而频偏补偿模块采用CORDIC算法,通过相位补偿来实现对频偏的纠正。本文还论述了实现时所采用的PicoChip公司提供的多核DSP器件,包括其芯片结构、处理器的类型与特性、多核处理器的并行工作原理及数据传输速率及方式；基于对上述算法的研究及多核DSP器件的特点,给出了小区搜索模块、多径搜索模块以及频偏补偿模块的设计方案和实现方法,包括数据处理的流程设计、关键参数的设定、硬件资源的划分以及端口速率的设定；并在最后给出了Femtocell接收机的测试结果。本文所设计实现的Femtocell接收机已通过PicoChip公司的各项测试并已进入商用化阶段,这对于提高WCDMA系统的通信质量,推动Femtocell概念的实用化以及采用多核DSP器件设计开发通信设备都具有一定的参考意义。
韩峰[6]2006年在《小区搜索的算法及其ASIC实现》文中进行了进一步梳理小区搜索是WCDMA基带信号处理的关键技术之一，通过对小区搜索算法的研究，及其多种算法的实现结构，可以为ASIC中小区搜索IP的低功耗小规模设计提供最佳的选择方案。本文在分析小区搜索算法的基础上，提出了能够应用于工程中的精简算法结构，经FPGA的原型验证后，成功的应用到了基带ASIC的设计中，经流片后测试，性能达到设计要求，系统工作正常。 小区搜索是WCDMA下行链路基带处理的一个重要环节，主要涉及到WCDMA的物理层，本论文以工程实践设计为准绳，理论为依据，优化电路面积，简化电路复杂度为原则，在分析传统的小区搜索算法基础上，改进了传统的各步骤算法并提出了一些新的简化结构，以流水线的处理架构来进行ASIC设计。并行处理和工程中的简化算法是本设计的最大特点。 芯片的设计及测试并不是孤立于系统平台之外的，本论文所有的设计都是在六合万通公司构建的WCDMA系统处理平台基础上进行的，包括对传统的WCDMA小区搜索算法的分析，及新提出的简化算法等。本论文同时介绍了能够影响小区搜索性能的一些相关预处理环节及性能指标的评测标准，因不是论文重点，所以只是对其工程上的实现步骤及思路进行了简单的说明。
鲁立[7]2010年在《TDD-LTE系统的小区搜索算法的研究》文中提出TDD-LTE系统的同步过程包括下行的小区搜索和上行的随机接入。小区搜索的目的主要是用户完成对目标小区的下行同步和小区地址解析,以便读取目标小区的相关配置参数信息。作为同步过程的第一步,小区搜索算法设计的性能也影响到随后的上行接入以及同步保持。因此,设计的小区搜索算法必须具有较高的定时和频偏估计精度。同时,考虑到对于移动切换管理的备选小区搜索,设计的小区搜索算法还需要在低信噪比情况下具有对于多普勒频移的鲁棒性。为了设计出适用于TDD-LTE系统的一套完整有效的小区搜索解决方案,本论文首先对现有的OFDM系统中的同步原理进行了相关的研究。阐述了定时和频率偏差对于OFDM系统的解调性能带来的不同影响后,通过理论和仿真结合,我们给出了当前LTE系统中对频偏估计精度的范围要求。然后对同步领域各种算法原理做了系统全面的总结和分析。在此基础上,根据目前LTE标准物理层的参数,设计了一种TDD-LTE下行小区搜索方案。该方案包括主同步信号检测模块,循环前缀类型检测模块和辅同步信号检测模块。本方案设计的主要观点如下：(1)由于整数倍频偏的影响,初始5ms同步利用CP进行最大似然检测,进行5ms的定时捕获,同时校准小数倍频偏。(2)整数倍频偏估计,传统的频域相关法有一定局限性,没有考虑到定时不准情况下的估计。应该采用差分相关法消除定时同步不准而在频域上引入的相位旋转。并讨论了采用PSS和SSS序列进行差分法,校准整数倍频偏时的不同。使用SSS序列进行整数倍频偏估计效果更好(3)使用分别使用联合检测(coherent detect)和非联合检测(non-coherent detect)法进行设计SSS序列的检测模块。我们对每个模块都给出了可实现的算法,算法的设计可以满足目前LTE系统集中式多天线的场景。最后我们在低信噪比和高速环境的信道中,对小区搜索方案进行了仿真分析,对该方案的可实施性做了初步验证。
廖达松[8]2015年在《WCDMA系统中测向技术的研究》文中认为WCDMA系统测向技术是DOA估计的一个重要应用,在无线定位以及波束赋形等领域有着重要的研究价值。针对WCDMA系统测向技术的研究,国内外已经有很多测向方案及算法,比如常规波束成形算法、Capon、多重信号分类算法等,但是前两者测向精度及适用性较低,后者测向精度高但是受限于信号相干性以及信源数不能超过阵元数等诸多限制。本文围绕测向技术中存在的信源相干性以及信源数受限两大问题,基于已有的均匀线性天线阵模型,提出了一种可以适用于WCDMA多用户系统的测向算法,主要的研究工作包括以下内容:1.分析了传统的DOA估计方法,常规波束成形、Capon、多重信号分类算法等,并仿真分析了它们在信号相干条件下的性能。2.针对MUSIC算法相干性问题,详细分析了利用空间平滑算法解相干的原理,并仿真分析了双向空间平滑算法相比于前向、后向空间平滑算法在天线阵阵元数要求上的优势。空间平滑算法通过构建子阵列解相干,损失了阵列孔径,其所能允许的最大信源数与天线阵元数有一定数量关系,而双向空间平滑方法相比于单向平滑,可以在相同信源数情况下用更少的阵元数完成解相干。3.在前面的基础上,针对WCDMA系统提出了一种在PRACH信道完成测向的方案。与传统方案在业务信道完成测向不同的是,该方法在物理随机接入信道的消息部分进行测向,可以不用建立完整的语音通信链路,从而可以在不影响用户的情况下完成被动测向和定位。4.针对物理随机接入信道的测向方案,提出了一种基于均匀线性天线阵列的搜索算法。搜索算法结合了随机接入信道的同步过程,可以在接收端接收数据后进行滑动相关获得最大峰值和时延的过程中,利用本地角度加权系数搜索出对应波达方向的最大相关峰峰值的位置,从而获得目标用户波达方向的估计值。本文提出的搜索算法成功的解决了信源数受限以及在入射信源相干环境下的测向问题,在单径情况下,搜索算法的测向性能略低于MUSIC算法,但是算法可以在信号相干环境及入射信源数远超天线阵元数的情况下实现主径测向偏差较小的入射方向估计。
王博, 陆小宁, 赵春明[9]2003年在《WCDMA系统中移动台小区搜索的研究》文中研究指明在理论分析和算法实现的基础上,分析了WCDMA系统中较为合适的移动台小区搜索方案,该方案包括时隙同步、帧同步和码组识别以及扰码识别。对基于滑动相关的串行捕获方案进行了分析。
余斯擎[10]2016年在《基于自适应算法的WCDMA回波抵消和基站锁定系统的实现》文中提出随着移动通信的快速发展,需要建设大量的基站,为了降低系统覆盖成本,最好的方法是建设直放站系统。总的来说,直放站系统造价要比基站低得多,因此选用直放站是移动通信建设中比较好的解决方案。但同时直放站在施工上存在一定的难度,当收发天线距离较近时容易由发送天线输出的信号耦合到接收天线,从而导致自激的现象;同一个小区存在多个基站信号且功率相差无几的情况,导致该小区中的用户不断的进行小区切换,这不但影响了通话质量,也影响电池利用,这种现象称为导频污染;这两个问题都是直放站必须解决的技术难点。本文通过对比传统直放站系统对此类问题的解决方案,提出基于自适应算法的回波抵消系统。此外再结合WCDMA的物理层原理,通过小区搜索算法实现基站同步,然后基于自适应算法来实现导频抵消,从而实现WCDMA基站锁定技术。另外系统中还运用了数字变频、数字滤波、数字频偏校正等数字信号处理技术。通过软件仿真与实验,本文所设计的WCDMA回波抵消和基站锁定系统可以准确地搜索到设备所在区域的若干个小区信号,经过可选择性的导频抵消之后,实现锁定其中一个基站。同时验证回波抵消的正确性以及收敛速度的快慢。最后通过产品的实际测试,结果显示该系统可以达到比较好的基站锁定效果,并能很好地解决实际应用中导频污染的问题。在系统开启后,无需人工干预,系统可以自动根据当前的应用环境以及硬件的工作状态,自适应调整相应的参数,并会随着环境的变化来跟踪。加上频偏矫正技术的运用,本系统可以获得更好的小区搜索效果。打开ICS功能后,直站站增益大大提升,覆盖范围更加广泛。所以本系统既扩大了覆盖区域,又改善了通话质量,可广泛用于通信领域。
参考文献：
[1]. WCDMA系统中的小区搜索算法研究[D]. 汪波. 东南大学. 2004
[2]. WCDMA系统多小区盲搜算法的研究与实现[D]. 郝杰. 天津大学. 2015
[3]. WCDMA基站布局和网络仿真研究[D]. 林俊龙. 上海交通大学. 2007
[4]. WCDMA小区搜索算法的研究与实现[D]. 苏赐锭. 华南理工大学. 2010
[5]. WCDMA系统的Femtocell接收机的多核DSP实现[D]. 刘洋. 北京邮电大学. 2009
[6]. 小区搜索的算法及其ASIC实现[D]. 韩峰. 首都师范大学. 2006
[7]. TDD-LTE系统的小区搜索算法的研究[D]. 鲁立. 武汉理工大学. 2010
[8]. WCDMA系统中测向技术的研究[D]. 廖达松. 电子科技大学. 2015
[9]. WCDMA系统中移动台小区搜索的研究[J]. 王博, 陆小宁, 赵春明. 通信技术. 2003
[10]. 基于自适应算法的WCDMA回波抵消和基站锁定系统的实现[D]. 余斯擎. 天津大学. 2016