基于FPGA

基于对TD-LTE系统中多天线信号检测算法的分析与研究,设计了一种基于FPGA     

TD-LTE系统中智能天线技术的优化

在3G系统中,智能天线已得到了成熟而广泛的应用,但在TD-LTE系统中,它还存在一定的不足,不能满足4G网络的需求。为了尽可能提升TD-LTE系统的性能,文章从智能天线的信号模型、MIMO技术、波束赋形技术及算法等方面介绍了智能天线技术的优化方案,并对比了3G与4G系统中不同算法的优劣性,最后得出EBB算法在TD-LTE系统中有较好的特性,能够最大限度地提升TD-LTE系统的性能,从而满足用户的需求。     

八天线TD-LTE系统的波束赋形算法分析

多天线是天线技术的发展趋势,TD-LTE引入了8发2收的天线配置.基于小间距多天线阵列,利用TDD系统信道互易性,波束赋形技术可以根据上行导频获得信道信息,形成对基带(中频)信号的最佳组合或者分配,补偿无线传播过程中由空间损耗、多径效应等因素引入的信号衰落与失真,同时降低同信道用户间的干扰.EBB(Eigen-based Beamforming)算法是波束赋形主要算法之一,该算法中在整个波束空间中,找到使接收信号功率最大的赋形权矢量.通过仿真,对EBB算法在各种应用场景下的性能进行了分析,结果表明八天线EBB波束赋形算法可以正确实现波束合成,在低速或上行信道信息估计误差较小情况下能够明显提高系统性能.     

TD-LTE系统小区搜索定时同步研究与实现北大核心

为了更好地实现小区搜索中的定时同步,对TD-LTE(时分长期演进)系统中主同步信号和辅同步信号进行了研究,并用仿真软件进行了分析。最后基于TD-LTE无线综合测试系统,提出了一种可用DSP(数字信号处理器)实现的利用同步信号的特性进行定时同步的方案,介绍了实现流程,包括定时同步、检测小区组内ID(标识)和小区ID组号等。该方案已被应用到"TD-LTE射频一致性测试仪表"的开发中。     

天线组阵中基于SUMPLE的联合信号检测

针对低信噪比下天线组阵信号的检测问题,本文提出了一种基于SUMPLE合成的联合检测算法。传统信号检测算法在低信噪比下的检测效率很低,并且难以直接应用于多天线组阵系统。本算法综合利用SUMPLE合成时权值收敛特性以及各路信号之间强相关性,对信号存在性进行检测。理论分析和仿真结果表明,该算法具有适用于多天线组阵系统以及检测概率高的优势。并且在接收信号信噪比低至-12dB时,算法仍然有80%以上的检测概率,提高了传统多天线组阵信号检测的性能。      

短波COFDM空、时、频系统迭代检测算法

短波信道是一个复杂的时变信道,多径效应、本振频偏、多普勒频移和时变衰落都为OFDM技术的应用造成了很大困难.本文设计的COFDM短波多天线接收系统,分别采用了多天线接收,串行级联卷积码(SCCC)编码,OFDM调制,可以分别达到空间、时间和频率上面的分集,从而改善了系统的性能.采用基于期望最大化(EM)算法与MAP译码算法相结合的迭代频偏、信道跟踪和信号检测算法.可以有效地克服短波时变信道的影响.计算机仿真结果表明,本文算法随着迭代次数的增多系统性能得到优化,而且,多天线系统比单天线系统有更好频偏、信道跟踪和信号检测性能.     

TD-LTE基站智能天线性能分析

多天线技术是移动通信技术发展的重要趋势,是实现移动通信系统高容量、高频谱效率的重要手段.LTE系统引入了多向多天线技术,并定义了多种多天线的工作模式,其中基于非码本预编码的智能天线是TD-LTE的核心技术,可以充分利用TDD的上下行信道互易性,显著提升系统的吞吐量和频谱效率.本文从理论上给出了2天线及8天线在TD-LTE系统性能上的差异,并且分析了8天线智能天线技术在实际应用中可能面临的挑战,从广播信道的无功率加权、下行链路质量估计补偿、SRS协调发送、多用户配对算法优化、接收机性能增强等角度对智能天线的产品实现进行优化,可提升性能10％～30％.     

广义空间调制MIMO系统的优化检测算法

针对大规模多输入输出（multiple-input multiple-output,MIMO）系统中采用广义空间调制（generalized spatial modulation,GSM）时信号检测复杂度过高的问题,提出一种新型天线分组激活方案.该方案首先需将发送天线分组激活,得到天线索引备选集,然后把天线组合符号按质量因子大小进行排序,最后遵循可信度判断准则进行量化判决检测,以此得到最佳的检测结果.相较于传统算法,所提出的检测算法避免了对信号空间的遍历搜索,在大规模天线系统下的性能更加优异.计算和仿真结果表明,本文提出的算法具有复杂度低、误码率低的特点,在采用广义空间调制的通信系统中具有较高的工程应用价值.     

基于TD-LTE多天线技术的精细化天面设计方案研究

多天线技术是TD-LTE系统的关键技术之一,通过在发射机和(或)接收机侧部署多根天线,以获得用于对抗信号衰落的分集增益实现覆盖改善或者实现容量改善。但是在目前城区室外站越来越难建设,选址难度不断加大的情况下,天馈系统的顺利建设已经成为限制网络建设速度和质量的瓶颈。采用合理的建设模式,来解决TD-LTE的天馈系统建设难题成为业界关心的热点。本文以TD-LTE多天线技术原理为基础,提出了精细化天面设计方案思路,即改变原有天面设计模式,通过精细化天面设计,既能出满足网络建设需求,同时又能解决站点物业对基站建设的要求,希望通过该方案的研究,为TD-LTE网络建设提出新的建设思路。     

智能天线在TD-LTE中的应用分析

文章从技术层面介绍了智能天线的基础技术、波束赋形技术和自适应算法,介绍了TD-LTE中智能天线的单流波束赋形、双流波束赋形技术及相关算法,分析了智能天线在TD-LTE中的应用情况,最后简述了智能天线技术的发展态势。     

基于等增益合成的多天线信号盲检测算法

在多天线信号联合检测场景中,信号存在相关性和噪声方差无法准确确定问题会同时发生,导致经典的多天线能量检测算法性能不理想。为此,提出一种基于多天线信号等增益合成的信号盲检测算法。该算法通过多天线合成技术,补偿各路天线接收信号的差异性,然后进行等增益合成,并取合成信号能量与单路天线信号的能量比值作为检测统计量,利用统计理论推导出相应的检测门限和检测概率。仿真结果表明,新算法能够摆脱噪声的不确定性影响,且比现有盲检测算法具有更优的检测性能。     

TD-LTE系统中的单双极化智能阵列天线性能分析

研究了TD-LTE系统中双极化技术对智能阵列天线性能的影响,理论分析了下行波束赋型算法中赋型增益与信道矩阵SVD分解后的奇异值的关系,并基于相关阵信道模型利用数值计算统计出单、双极化智能阵列天线的信道特征参数。然后,通过蒙特卡洛数值仿真方法对TD-LTE系统在单、双极化智能阵列天线配置下的误块率性能进行评估。理论分析和仿真结果都表明,双极化智能阵列天线在误块率性能损失较小情况下显著减小了阵列尺寸,具有实际应用价值。     

非相干天线选择算法

基于广义似然比检验(GLRT)与天线选择相结合,提出了平瑞利衰落信道的非相干天线选择(NON-AS)算法,天线选择和信号检测无需信道状态信息.NON-AS算法适用于多输入多输出(MIMO)系统的接收端,接收天线选择是基于每个天线瞬时接收到信号矢量的F-2范数.与相干检测的天线选择相比,NON-AS算法不需要估计信道,大大降低了系统复杂性.成对错误概率分析和仿真结果表明:在高信噪比情况下,选择有最大范数的接收天线,系统能实现和使用全部接收天线相同的分集增益.     

TD-LTE网络2天线和8天线性能对比研究

多天线技术（MIMO）是TD-LTE系统的核心技术之一,能够在不增加频谱带宽和天线发射功率的情况下,大幅提高信道容量、频谱利用率和数据的传输质量。文章对比分析了TD-LTE网络中2/8天线性能、建网成本和施工难度的差异,给出了各场景应用建议。     

分集接收的STBC-MC-CDMA系统中基于PSO算法的多用户检测

该文提出了一种使用多天线分集接收的空时分组码多载波码分多址(STBC-MC-CDMA)系统中基于粒子群优化(PSO)算法的多用户检测(MUD)方案。当采用多天线分集接收时,各个天线接收的信号经历了相互独立的衰落,导致不同天线分支对应的匹配度函数相互独立。为解决多天线分集接收的多目标优化问题,提出了虚拟Pareto前端的概念,并使粒子按照Pareto优化准则进行速度和位置更新。仿真结果表明,所提方案获得了增强的开发和探索能力,其性能优于常规PSO算法和多目标遗传算法。     

TD-LTE无线网络规划若干问题探讨

本文对TD-LTE无线网络规划中所涉及的几个关键问题进行了分析和讨论,主要包括频率使用策略、多天线方案选择、调度算法的应用以及基站传输带宽需求等4个主要问题。文章中对4个主要问题进行了分析和研究,并给出了现阶段条件下的应用策略或建议。     

TD-LTE多带宽数字下变频设计与FPGA实现

分时长期演进( TD-LTE )系统为了满足各种环境的需要,支持6种不同的带宽和基带速率。为了满足TD-LTE系统多带宽和多速率的要求,设计了一种兼容TD-LTE多带宽和多速率的多带宽数字下变频方案。方案中采用了时分复用技术、抽取滤波的合理搭配和高性能滤波器实现了资源优化和输出信号的高信噪比。此外,对数字混频器和抗混叠滤波器进行改进,设计出了基于坐标旋转数字计算法( CORDIC)的流水线型混频器和高速并行可配置滤波器。软件仿真和硬件测试证明了TD-LTE多带宽数字下变频的正确性,且具有灵活性、高性能和低资源消耗的特点以及较高的工程实用价值。     

TD-LTE多天线解决方案分析

在介绍TD-LTE所支持的多天线传输模式的基础上,分析对比了室外站2/8天线和室内站单/双极化天线在TD-LTE中的应用特性,最后给出了TD-LTE总体的多天线使用策略。     

MIMO系统的非相干天线选择算法

该文提出了多天线传输系统的非相干天线选择(NON-AS)算法,将广义似然比检验(GLRT)与天线选择结合应用于U码传输系统,天线选择和信号检测无需信道状态信息。与相干检测的天线选择相比,NON-AS算法不需要估计信道,大大降低了系统复杂性。该文只考虑了接收天线选择,天线选择的准则是基于每个天线接收到的信号向量F-2范数。仿真结果表明,在高信噪比条件下,选择有最大范数的接收天线子集,系统能实现和使用全部接收天线的U码传输系统渐近相同的分集增益。     

一种基于信号幅度测量的相位校准方法分析

采用了一种基于信号幅度测量的新校准方法,通过计算各个指定状态下信号的相对电平,得到多路信号相位差。介绍了校准原理,在FPGADSP硬件平台上进行了仿真和算法验证,并给出了实际测量结果。分析和仿真表明了采用这种新校准方法的可行性。实测结果表明,该方法测量速度较快、设备量小、与仪器校准差别很小,尤其适用于对多通道不一致性系统进行补偿标校。