CDMA移动台中软件无线电技术的应用与实现

CDMA移动台中软件无线电技术的应用与实现

田应洪[1]2003年在《CDMA移动台中软件无线电技术的应用与实现》文中提出软件无线电技术是一门新兴技术,极具潜力。其在移动通信中的应用前景广阔,但受器件水平所制,进展缓慢。传统的CDMA移动台过多的依赖硬件,不够灵活。因此,本文提出了一种CDMA移动台的软件无线电结构。 首先通过分析OSI协议模型和SS7协议模型,得出了新移动台的协议模型。接着进行硬件结构分析,采用对比方法,从软件无线电硬件结构与传统CDMA移动台硬件结构得出了该移动台的硬件结构。并进行定量方面的分析,证明了该结构的现实可行性。在此基础上提出了叁种硬件实现方案:All-DSP、ASIC+DSP、FPGA+DSP。对叁种方案的分析比较说明:ALL-DSP结构软件化程度最高,灵活性最强;ASIC+DSP结构性能最优,功耗最小;FPGA+DSP结构各方面性能居中。本文从移动台软件需求分析出发,得出移动台软件结构,从而完成了结构方面的设计。 然而完成结构设计并不意味着工作的结束。软件无线电的核心问题是算法的优化实现。本文通过建立移动台数学模型,找出了算法上的共性-数值型算法。对该种类型的算法本文分析,归纳其特点,以期优化,同时列举了两种算法来说明。其一是数字下变频算法,重点说明了其中的查表法及其推广。其二是软同步算法,阐明了两种软同步法,穷尽搜索法与滑动搜索法。

李蔚蔚, 童贞理, 何方白[2]2004年在《3G与4G关键技术的比较和过渡》文中进行了进一步梳理一些关键通信技术的发展 ,往往会促进通信系统的升级换代。本文对3G和4G所采用的关键技术做了分析比较 ,在此基础上提出了从3G向4G过渡的一些建议 ,对下一代移动通信技术的研究和4G的建设具有一定参考价值

邸平[3]2006年在《软件无线电在3G接收机数字前端中的应用研究》文中研究表明软件无线电SR(Software Radios)是为无线通信系统提出的,中心思想是构造一个具有开放性、标准化、模块化的硬件平台,将各种功能,如工作频段、调制解调类型、数据格式、通信协议等用软件来完成,并使宽带模数转换器和数模转换器尽量靠近天线,使得无线通信系统具有高度灵活性和开放性。软件无线电为第叁代移动通信系统3G(Third Generation Cellular Systems)的实现提供了可行的技术。根据不同的空中接口标准,SR系统可以减少配置无线通信系统的问题。在软件无线电中,不同无线通信体制的功能是通过对数字部件编程来实现的,这会极大地增加对计算量的需求,这是因为在不同的体制下数字前端的计算精度以及滤波功能的要求相差很大。本文研究的内容在于改进执行SR数字前端里的计算精度以及滤波功能的方法,提高采样率转换的性能,降低执行和操作系统的费用。为了达到上述目标,本文从积分梳状滤波器的结构和采样率转换方法两个方面进行研究。本文主要研究了改进型的积分梳状滤波器,它可以提高采样率转换的计算有效性。这种滤波器的梳状级由于采用不同延时,可以得到较好的旁瓣抑制和镜像衰减。现有的研究对于采样率转换因子和延迟的取值没有做进一步的分析,本文在这种改进型积分梳状滤波器结构的基础上,通过控制改进型积分梳状滤波器的微分延迟因子,分析了采样率转换因子和延迟序列的取值方案,通过计算验证了合理的取值方案可以得到较好的旁瓣抑制和镜像衰减。本文还研究了采样率转换系统,并用拉哥朗日插值法来评估这个采样率转换系统的输出采样信号,证明了这种系统可以有效的提高宽带信号的采样率。本文还讨论了此采样率转换系统的计算量,这种系统可以明显减少每个采样的平均计算量,同样有效地降低了计算输出采样所需的计算量。

叶春[4]2006年在《面向移动空间定位的多网络嵌入式数据处理与传输》文中进行了进一步梳理全球定位技术的兴起和嵌入式系统技术的日趋成熟,使GPS定位技术与嵌入式技术紧密结合成为可能。目前,多种无线网络的无缝连接,嵌入式移动终端的多模定位、多频无线数据传输已成为发展的趋势。无线网络是实现地理信息共享的有效、重要途径,面向移动空间定位的无线网络嵌入式数据处理与传输是地理空间定位技术与无线网络通讯技术的“粘合剂”,是两者结合的关键点。地理应用中的嵌入式移动地理空间数据处理和传输,内容包括:移动终端的定位、导航、数据压缩、无线网络传输、以及移动终端远程监控。 本文研究的目的是:针对基于GIS技术的车辆远程监控系统中,对GPS定位数据实时、高效传输的需求,结合现有多种无线网络传输技术,提出了一种较为理想的、对无线网络全兼容的解决方案。 本文采用从简单到复杂,层层递进归纳的方法,从分析“GPS+WWAN”、“GPS+WLAN/WMAN”方案的构建入手,例举多种“GPS+无线网络”方案,详细讨论了各方案中嵌入式移动地理空间数据处理和传输的问题,对比各种方案的优缺点,最终提出构建一种“GPS+软件无线电网络”的一体化集成方案。 “GPS+软件无线电网络”一体化集成的方案,可实现无线多频传输和多模定位,是嵌入式移动空间定位数据处理和传输的综合体现,可更好地、更经济地实现移动地理空间信息的共享,实现移动目标的远程定位和导航。 本文对面向移动定位的多网络嵌入式数据处理与传输中的一些关键技术进行了深入的研究: (1) 移动空间定位数据地理压缩:根据移动空间定位数据的地理特征,完成对GPS定位数据的高效压缩,并且以软件固化的方式将处理软件存储在嵌入式系统中,由移动终端完成对GPS定位数据的压缩,实现负载均衡,从而减轻无线广域网通道上的流量压力。 (2) 多模无线融合、辅助定位:借鉴无线网络基站辅助GPS定位的方法,提出了基于蓝牙/WiFi的多模融合定位方法,弥补单纯GPS定位的不足。 (3) 软件无线移动空间定位数据智能接入技术:终端采用多频多模的工作方式,实现了“无线网络的全兼容”和“优势网络优先接入”,通过软件模块、硬件模块灵活配置,轻松实现多种无线网络接入,实现地理空间信息共享。

屈志英[5]2005年在《CDMA系统上行链路中联合功率控制算法的研究》文中提出在CDMA通信系统中,总存在多址接入干扰(MAI)和“远近效应”,这些将导致系统容量和通信质量下降和实际通信服务范围缩小等不良影响。为了克服远/近效应,现在的CDMA接收机采用的主要方法是在基站和移动台中增加一些复杂的功率控制设备,实现等功率接收,功率控制技术是CDMA走向实用的一项核心技术,近年来兴起的抗多址干扰方法研究就是采用多用户检测。把功率控制技术和多用户检测两者优势结合起来可以更好的克服多址接入干扰和远近效应,从而提高系统容量,这种方法就是联合功率控制的方法。 本文重点研究了CDMA系统中上行链路的功率控制方法,在原有的基于MMSE标准的联合功率控制算法基础上进行改进,引入信道估计使系统具有抗信道变化能力;引入博弈论,使系统可以通过调节自身参数—价格因子和效度因子来满足多种目标SINR通信要求,仿真表明这些算法计算较简单,而且都能达到既快又准的功率控制效果,对提高CDMA系统容量有积极意义。

卢继华[6]2002年在《软件无线电与3G实现方案》文中研究说明包含多种不同标准的数字移动通信技术要求非常灵活的解决方案,采取软件编程的解决方案是最佳的选择。本文详细讨论了移动通信系统中软件无线电的概念、起源、原理及其在移动通信中的应用。

张轶凡[7]2006年在《异构环境下感知导频信道的研究》文中认为未来,异构的无线接入技术将会组成一个全球分布的协同工作的无线通信系统,称之为异构无线通信系统。其目标是根据用户的要求,在可以接受的性价比条件下,以协同的方式为用户提供具有创新性、差异性的更加优质的服务。异构无线通信系统的产生将对于网络和终端的体系结构和工作的流程产生深远的影响。感知导频信道(cognitive pilot channel,CPC)是未来异构网络技术实用的关键技术之一,是E2R和WWRF的研究热点,对于终端在异构环境下的网络感知、网络选择和动态实时软件下载都能够起到非常重要的支撑作用。当前,在E2RⅡ项目中,正在开展CPC标准化工作,在对CPC的研究成果进行专利保护的基础上,我们也在积极参与。本文的第二章对与CPC相关的一些基本概念进行了描述,在第叁、第四和第五章分别对CPC承载的内容、CPC辅助的异构网络选择算法和CPC的网络结构进行了详细的描述。论文中,分析了TDMA和CDMA两种无线通信技术的无线资源管理和物理层方面的参数,确定了感知导频信道需要承载的数据内容和终端测量的数据内容。异构网络条件下,终端在切换之前,需要评估邻居网络能够提供的服务参数。终端可以通过接收CPC广播的网络侧数据获得网络的占用率、时延、数据的完整性和价格等参数。而终端能够享受的传输速率与网络的制式、网络结构、运行状态、终端和基站之间的信道情况有关,不能通过CPC单方向的广播来实现。通过接收CPC承载的大量网络侧消息,并结合终端的对周边环境的实时测量,能够更加准确地评估周边的环境,节约切换的时间,为终端垂直切换打下基础。论文中研究了异构环境下的网络选择算法。异构环境下的网络选择算法由叁个方面组成,关注的参数、参数的度量和参数之间的权重。CPC辅助的终端自主的网络选择算法以灰色理论对参数进行度量,并根据不同QoS业务的特征增加了门限,改善了网络的性能;以层次分析法为基础,通过对国家、运营商、用户偏好、业务需求和终端等关键点进行研究,更加全面地总结了需要关注的参数,并具有可扩展性。通过仿真发现,网络选择算法的输入参数更加全面时,网络能够有更好的性能。论文中研究了CPC对网络和终端的工作流程与结构等方面的影响。CPC能够在终端开机、网络选择和软件下载叁个流程中使用,需要承载大量的控制信息。通过比较带内带外CPC的优缺点和工作场景对CPC的要求,论文中提出了带内和带外CPC相结合的CPC内容承载方法;根据终端重配置过程中软件下载的实时性要求,对邻居网络的临区列表设计进行了研究,发现了临区列表的叁种功能和非镜像特征;研究了异构网络条件下终端的发展趋势;对于CPC在网络侧的结构和模块功能进行了定义;提出了带外CPC频点集的概念,为CPC在全球的全面应用打下了基础。在文章的最后,总结了论文期间的工作,发现了工作中的不足,为后期的CPC研究指明了方向。

赵云龙[8]2004年在《软件无线感应电台的研究与设计》文中认为近年来,随着高速模数转换器、高速数字信号处理器以及高性能可编程逻辑器件的迅猛发展,无线通信领域正面临着一场从硬件到软件的新变革,软件无线电(Software Radio)技术也因此应运而生。本论文的主要内容是关于软件无线电感应电台的技术研究与系统设计。论文首先介绍了软件无线电技术的基本概念,提出了软件无线电的系统功能模型,并且全面地研究了软件无线电的体系结构以及相关的关键技术。其次本文将软件无线电技术引入感应通信领域,首次提出了“软件无线电感应电台”这一全新的移动感应通信设备的设计思想,并且提出了以实现移动感应电台数字化、软件化、智能化为目标的完整的方案设计报告。在此基础上构造了基于MCU/DSP为核心的硬件平台并进行了模块化分析,最后对感应电台的软件算法进行了分析研究,其中主要包括:π/4DQPSK调制解调,内插滤波,定时同步等。本文的工作成果为实用的软件无线电移动感应电台研制目标的实现打下了较为坚实的基础。

廖丹[9]2007年在《多业务无线蜂窝网中的调度与控制算法研究》文中指出随着移动应用越来越普及,人们要求无线蜂窝网能够提供的服务也越来越多样化。下一代无线蜂窝网络将能够承载多种业务——话音、视频、图形图像和数据等,这些不同种类的业务具有不同的服务质量(quality of service,QoS)要求,如对时延、误比特率、数据速率的要求不同。为移动用户提供多种业务服务是未来无线通信网络的主要发展方向。无线蜂窝网络设计有两大目标:一是保证各类业务的QoS要求,二是使网络的资源利用率达到最大,这需要借助于有效的调度和业务控制策略。而无线信道具有自己的一些特殊性,例如位置相关,高误码率,时变特性等等。而正是由于无线信道的这些特殊性,无线调度和业务控制策略与传统的有线网络相较有很多不同,并且具有更多的挑战。本文从系统设计的角度出发,针对多业务无线蜂窝通信系统中的调度算法、呼叫接纳控制算法和拥塞控制算法进行研究。首先作者研究了多业务无线蜂窝网中的调度算法。在本文第二章中,作者针对实时多媒体业务和非实时数据业务共存的多业务无线蜂窝网,深入研究了下行链路中多QoS约束下的机会调度算法。本章中针对不同QoS需求的情况,提出了多种机会调度算法。它们在保证用户多种不同QoS需求的情况下,优化系统吞吐量。作者针对每类业务均具有多种长时QoS约束的一般情况,提出了基于QoS归一化估计的机会调度算法;针对实时多媒体业务短时QoS特性,提出了一种无线多媒体网络中的机会调度算法。在本文第叁章中,作者研究了高速上行分组接入(High Speed Uplink Package Access,HSUPA)系统中保证QoS约束前提下,最大化系统吞吐量的调度问题。作者先针对HSUPA系统的特殊性,给出了其速率可行域。然后针对非实时数据业务的公平性,提出了HSUPA系统中基于QoS约束,支持多服务类别的机会调度算法。该算法在保证业务公平性的前提下,通过利用无线信道信息,最大化系统吞吐量。然后在HSUPA系统中引入了实时多媒体业务,提出了保证实时多媒体业务和非实时数据业务QoS的机会调度算法。网络技术的发展和实时应用的需求,要求网络协议能够跨层工作。跨层设计的协议栈能在各层之间交换状态信息,以便适应和最优化网络性能。在本文的第四章中,作者研究了结合业务信息的跨层调度算法,在设计调度算法的时候考虑了业务的跨层信息,例如文件大小信息,用户移动信息等。作者先提出了上行信道中结合文件大小信息的公平调度算法,在保证公平性需求的同时尽量最大化系统吞吐量。分别考虑了用户无最大功率限制和用户有最大功率限制的情况。然后作者在下行信道中提出了同时考虑文件大小信息和用户移动性的调度算法。在本文的第五章中,作者研究了CDMA蜂窝通信网的多业务呼叫接纳控制算法。该章中作者先针对WCDMA系统上行信道的特征,提出了一种基于补偿策略的降级呼叫接纳控制策略。在系统过载的情况下采用降级的方式分配资源,接纳用户以降低阻塞概率;当系统负载较轻的时候,在资源分配中采用补偿策略以提高公平性。作者还给出了该算法的马尔可夫链条模型。本章中还提出了一种适用于蜂窝CDMA系统的双门限呼叫接纳控制算法。本文的第六章中,作者将机会调度策略和拥塞控制策略相结合,提出了一种新的跨层优化算法。提出的算法设计目的为保证QoS需求的同时,最大化系统性能。作者将队列长度信息引入到机会调度算法之中,以稳定网络中的队列。在拥塞控制算法的设计上考虑了信道信息和队列信息,以避免数据包丢失和队列空置的情况。为验证、评估本文所提出的各种算法的性能,作者分别编写了调度算法、接纳控制算法和拥塞控制算法的仿真软件,并利用这些软件考察了各种算法的性能,本文第七章对这些仿真工作进行了简要总结,并给出了主要的流程图。本文第八章对全文的工作进行了简要的总结,提出了对未来进一步研究的建议。

汪海燕, 叶飞, 杨龙祥[10]2001年在《移动通信系统中的软件无线电技术》文中研究指明软件无线电是无线通信领域继固定到移动、模拟到数字之后的第叁次革命 ,本文基于软件无线电的基本概念 ,讨论了其体系结构、关键技术以及应用和未来发展

参考文献:

[1]. CDMA移动台中软件无线电技术的应用与实现[D]. 田应洪. 湖南大学. 2003

[2]. 3G与4G关键技术的比较和过渡[J]. 李蔚蔚, 童贞理, 何方白. 广东通信技术. 2004

[3]. 软件无线电在3G接收机数字前端中的应用研究[D]. 邸平. 南京工业大学. 2006

[4]. 面向移动空间定位的多网络嵌入式数据处理与传输[D]. 叶春. 南京师范大学. 2006

[5]. CDMA系统上行链路中联合功率控制算法的研究[D]. 屈志英. 哈尔滨工程大学. 2005

[6]. 软件无线电与3G实现方案[J]. 卢继华. 电信工程技术与标准化. 2002

[7]. 异构环境下感知导频信道的研究[D]. 张轶凡. 北京邮电大学. 2006

[8]. 软件无线感应电台的研究与设计[D]. 赵云龙. 天津大学. 2004

[9]. 多业务无线蜂窝网中的调度与控制算法研究[D]. 廖丹. 电子科技大学. 2007

[10]. 移动通信系统中的软件无线电技术[J]. 汪海燕, 叶飞, 杨龙祥. 无线通信技术. 2001

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