GSM侦听器的设计与实现

摘要

随着各国3G牌照的陆续发放，我们已经进入3G时代。鉴于以WCDMA为代表的3G系统拥有的诸多优点，2G到3G系统的演进是不容置疑的。但是目前来说，GSM系统仍然是全球用户最多、业务量最大的移动通信系统。另外即使在最积极推进3G服务的欧洲，其3G系统的覆盖范围也不及GSM系统。在没有3G系统覆盖的区域内，为了满足用户对3G接入的需求，面向家庭、办公室的微微型WCDMA基站应运而生，这种基站主要针对GSM/WCDMA双模手机。本文所介绍的GSM侦听器就是这种微微型基站的一个组件，可以为GSM/WCDMA双模手机实现快速的GSM与WCDMA系统间切换。
　　 在行文上，本文首先概要地介绍了研究及工作背景。接下来第二章就基于picoArray芯片的开发环境及平台进行介绍。
　　 第三章介绍了GSM系统的基本知识，包括系统网络结构、信道、时隙帧结构以及调制和编码。
　　 第四章先从侦听器API的角度阐述了侦听器的工作模式，接着给出了侦听器的总体逻辑结构。
　　 第五章是同步过程的设计，这是本文的重点。包括同步算法分析及仿真、同步模块的详细设计以及关键算法基于picoArray的硬件实现。
　　 第六章是解调和解码的设计，这也是本文的重点之一。介绍了所用的信道估计与均衡方案，后面对缩短Fire码的译码算法进行了分析和阐述。

目录

文摘

英文文摘

符号说明

第一章 绪论

第二章 picoArray开发平台

2.1 PicoArray基本概念

2.2 PicoArray体系架构

2.3 picoArray开发环境及工具链

第三章 GSM系统介绍

3.1 GSM系统的总体结构

3.2 GSM系统的信道

3.2.1 物理信道

3.2.2 逻辑信道

3.2.3 逻辑信道到物理信道的映射

3.3 GSM系统的时隙及复帧结构

3.4 GSM系统的突发

3.5 GSM系统调制与信道编码

3.5.1 GMSK调制

3.5.2 信道编码

第四章 GSM侦听器的逻辑设计

4.1 侦听器工作模式

4.2 GSM侦听器的整体设计

4.2.1 GsmDRSwitch

4.2.2 GsmDRMeasure

4.2.3 GsmDRAcq

4.2.4 GsmDRFTSyn

4.2.5 GsmDRBurstChain

4.2.6 GsmDRBlockChain

第五章 同步过程的设计

5.1 GsmDRAcq模块的设计

5.1.1 FFT算法实现捕获

5.1.2 GsmDRAcq的逻辑设计

5.2 GsmDRFTSyn模块的设计

5.2.1 频率同步的方法

5.2.2 符号同步的方法

5.2.3 GsmDRFTSyn模块的结构

5.3 CORDIC算法及NCO模块基于picoArray的实现

5.3.1 CORDIC算法的实现

5.3.2 NCO模块基于picoArray的实现

第六章 解调与信道解码的设计与实现

6.1 GsmDRBurstChain模块

6.2 GsmDRBurstChain模块

6.2.1 BCCH和SCH的信道解码过程

6.2.2 缩短Fire译码算法

6.2.3 GsmDRBlockChain的设计

第七章 论文总结

参考文献

附录

附录 1 CORDIC算法汇编代码实现

附录 2 NCO模块汇编代码实现

致谢

作者读研期间公开发表的论文