基于LTE技术的宽带应急通信电台基带开发

摘要

公网通信主要以固定的基站为基础，一旦受到破坏，会造成通信中断，且恢复周期长、投入大。而专用电台成本低、开通方便，具有高效便捷的特点，因而在应急通信中被广泛的利用。LTE作为现代无线通信主要技术，已被各大运营商商用，它具有高容量、高带宽、多业务、广覆盖的优点。本课题参考LTE的基带协议，对部分关键技术进行适应性修改，开发了一种适用于应急通信的的专用电台基带系统。
　　本文首先针对512-606MHz高速传输系统专用电台的基带处理部分进行了深入研究，结合软件无线电台的体系结构和相关公司提出的具体技术指标要求，设计出电台基带系统的开发方案。其次，分析了基带处理中的信道均衡和数字中频的部分，针对信道均衡部分和数字中频中的关键技术进行分析并建模仿真，提出适合于本系统的均衡算法和中频处理部分，并且能使系统具有较好的准确度与性能。通过理论分析与MATLAB仿真验证，证明了设计方案的正确性和系统的高效性，满足本系统的设计要求，为后面基于FPGA的专用电台的基带系统的开发提供了有效的指导。最后，完成了方案的硬件实现。硬件平台以Xilinx公司的XC7A200T-3FBG676芯片为核心，采用VHDL语言完成了基带部分，包括时间管理模块、速率转换模块、帧计数模块、调制（8psk）模块、OFDM子载波映射模块、IFFT变换模块、插入导频和同步信号及CP以及发送端中频部分（上变频前缓冲、上变频，中频载波调制）等，及接收端的对应解调部分。借助于Modelsim仿真软件进行联合仿真与改进，以及实际的上板频谱测试验证，本次基带系统的发端与收端均已达到设计要求。

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中文摘要

英文摘要

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1 绪论

1.1 选题的背景与意义

1.2 论文的主要任务与研究目的

1.3 论文的主要内容与结构安排

2 基带波形开发的目标与系统关键参数

2.1 专用电台基带波形的设计目标

2.2 研究现状

2.3 LTE主要技术

2.4 小结

3 系统的设计与Matlab仿真

3.1 基带系统的架构和参数的设定

3.2 同步技术

3.3 基于导频的均衡技术

3.4 数字中频技术

3.5 OFDM系统级仿真

3.6 小结

4 基于FPGA的系统开发与测试

4.1 开发环境

4.2 系统设计

4.3 发送端

4.4 接收端

4.5 小结

5 硬件系统测试

5.1 硬件描述

5.2 基带系统硬件测试

6 总结与展望

6.1 总结

6.2 展望

致谢

参考文献

附录

A. 作者在攻读学位期间发表的论文

B. 作者在攻读学位期间参与的科研项目