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WCDMA系统同步序列的研究及匹配滤波的FPGA实现

作　者: 刘兆霆
导　师: 张淑芳
学　校: 大连海事大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: 时隙同步帧同步捕获主扰码 VerilogHDL 数字匹配滤波器
分类号: TN929.533
类　型: 硕士论文
年　份: 2005年
下　载: 422次
引　用: 1次
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内容摘要

移动通信技术日新月异,全球一体化的进程迫切需要一个全球统一的移动通信系统,第二代移动通信系统现有的设备,不可能实现这个要求,因此新的有望实现全球统一的移动通信系统宽带码分多址(WCDMA)被寄予厚望。 WCDMA系统中基站之间并没有同步的要求,相邻的基站使用不同的扩频序列。基站异步工作的优点是不需要依赖GPS作为基站之间的定时标准,但移动台要和基站通信就必须先找到目标基站并与之建立时间同步,所以必须对小区进行搜索,以确定哪个小区基站提供通信服务,并与其同步。本论文首先研究了WCDMA小区搜索的三个步骤,即与提供通信服务小区基站的时隙同步、帧同步和捕获主扰码。然后研究了WCDMA所采用的主同步码(分层Golay序列)的特点,对其相关性能进行了仿真,并在此基础上,对同步系统所采用的数字匹配滤波器(DMF)的结构进行分析,提出两种改进结构,且基于硬件描述语言VerilogHDL用FPGA实现,并进行了功能仿真。本论文所研究的数字匹配滤波器已经应用在水上交通安全保障信息系统中(交通部科技开发项目)。

全文目录

第1章绪论  10-13
  1.1 课题的提出  10-11
  1.2 本论文的相关研究工作  11
  1.3 主要研究内容  11-13
第2章 WCDMA的同步技术  13-48
  2.1 CDMA技术基本原理  13-14
  2.2 CDMA系统中的PN码同步原理  14-24
    2.2.1 PN码序列捕获  16-21
    2.2.2 PN码序列跟踪  21-24
  2.3 CDMA系统的发展之一——宽带码分(WCDMA)  24-27
  2.4 WCDMA系统的小区搜索  27-33
    2.4.1 WCDMA中小区搜索方法  28-32
    2.4.2 扰码的实现  32-33
  2.5 WCDMA系统的同步序列  33-42
    2.5.1 分层序列  33-35
    2.5.2 Golay序列  35-36
    2.5.3 分层Golay序列  36-39
    2.5.4 分层Golay序列与m序列相关性的比较  39-42
  2.6 系统开发语言VerilogHDL简介  42-43
  2.7 Xilinx公司ISE开发系统  43-48
    2.7.1 ISE软件的运行  44-46
    2.7.2 FPGA器件的选择  46-48
第3章 WCDMA匹配滤波器的实现  48-67
  3.1 匹配滤波器原理  48-50
  3.2 传统匹配滤波器的结构  50-52
  3.3 WCDMA系统中匹配滤波器改进结构  52-58
    3.3.1.WCDMA主同步信道的帧结构  53
    3.3.2.主同步码(PSC)的特点  53-54
    3.3.3.匹配滤波器的一种改进结构  54-55
    3.3.4.另一种改进结构  55-58
  3.4 过采样率和量化比特对匹配滤波器性能的影响  58-60
    3.4.1 采样率对匹配滤波器的影响  58-59
    3.4.2 量化比特数对匹配滤波器的影响  59-60
  3.5 WCDMA匹配滤波器的实现  60-67
    3.5.1 串／并转换  61-62
    3.5.2 子匹配滤波器  62-63
    3.5.3 平方器  63-64
    3.5.4 24bit加法器  64-66
    3.5.5 峰值检测器  66-67
第4章总结与展望  67-69
  4.1 论文工作总结  67-68
  4.2 今后工作展望  68-69
攻读学位期间公开发表的论文  69-70
致谢  70-71
参考文献  71-73
研究生履历  73

WCDMA系统同步序列的研究及匹配滤波的FPGA实现

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