基于FPGA的TD-SCDMA系统上行同步码检测

文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持.TD-SCDMA同步检测课程目标：●了解同步检测技术的概念●掌握同步码的产生过程●掌握随机接入过程参考资料：i目录第1章概述 .............................................................................................................................. 错误!未定义书签。

第2章同步码的产生 .............................................................................................................. 错误!未定义书签。

2.1 下行同步码................................................................................................................... 错误!未定义书签。

2.2 上行同步码................................................................................................................... 错误!未定义书签。

第3章随机接入过程 .............................................................................................................. 错误!未定义书签。

3.1 UE建立上行同步（签名发送）................................................................................... 错误!未定义书签。

文章编号:1671-637Ⅹ(2006)0420090203基于FPG A的光纤通信系统中帧同步头检测设计韩红霞1,2,　曹立华1,　刘帅师3(1.中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,长春　130033;　2.中国科学院研究生院,北京　100000; 3.吉林大学,长春　130031)摘 要:　为实现设备中存在的低速数据光纤通信的同步复接/分接,提出一种基于FPG A的帧同步头信号提取检测方案,其中帧头由7位巴克码1110010组成,在数据的接收端首先从复接数据中提取时钟信号,进而检测帧同步信号,为数字分接提供起始信号,以实现数据的同步分接。

实验表明,此方案成功地在光纤通信系统的接收端检测到帧同步信号,从而实现了数据的正确分接。

关　键　词:　帧同步;　VH D L;　复接/分接;　巴克码中图分类号:　V271.4;　T N913.7 文献标识码:　AFrame synchronization detection in optical fiber communi2 cation system based on FPGA digital multiplexingof the theodoliteH AN H ong-xia1,2,　C AO Li-hua1,　LI U Shuai-shi3(1.Changchun Institute o f Optics,Fine Mechanics and Physics,Changchun130033,China;2.Graduate School o f theChinese Academy o f Sciences,Changchun100000,China;3.Jilin Univer sity,Changchun130000,China)Abstract:　T o realize the synchronous multiplexing/de-multiplexing of the low-speed digital optical fiber communication system,we put forward a frame synchronization signal detecting scheme based on FPG A.The frame head is constructed by a7bit Bark code of1110010.The clock signal is picked up from multiplexing data at the data receiving end,and the synchronous signal is detected for supplying the start signal for the digi2 tal de-multiplexing.Experiments show that this method can im plement the frame synchronization head detec2 tion,and thus realize the correct de-multiplexing of the digital signals.K ey Words:　frame synchronization;　VH D L;　multiplexing/de-multiplexing;　Bark code0　引言鉴于设备中引入光纤作为信息传输介质的实际需要,设计了信息的光纤通信系统,光纤通讯系统需要将多路K bit级低速数据信号复用为一路,并在接收端实现相应的解复用,而在接收端实现解复用首先要从接收到的信码中提取发送端的时钟信号以及帧同步信号,为数字分接提供时钟信号以及分接起始信号,进而将数据还原为原有的多路低速数据。

TD-SCDMA系统的上行同步技术一、引言TD-SCDMA（Time Division Synchronous CDMA）是时分同步码分多址的英文缩写。

在CDMA移动通信系统中，下行链路总是同步的。

所以，一般所说的同步CDMA都是指上行同步。

上行同步技术是TD-SCDMA系统关键技术之一。

所谓上行同步，即要求来自不同距离的不同用户终端的上行信号能够同步到达基站。

对于TDD（时分双工）系统来说，上行同步能给系统带来很大的好处。

由于移动通信系统工作在具有严重干扰、多径传播和多普勒效应的实际环境中，要实现理想的同步几乎是不可能的。

但是，让每个用户上行信号的主径达到同步，对改善系统性能、简化基站接收机的设计都有明显好处。

另外，需要指出的是，我们这里讨论的同步是指空中接口的同步，并不包括网络间的同步。

二、TD-SCDMA系统的帧结构TD-SCDMA系统能够实现上行同步，与其系统的帧结构特性有密不可分的关系，系统帧结构的设计是实现上行同步的前提。

TD-SCDMA系统帧结构的设计考虑到了对智能天线和上行同步等新技术的支持。

一个无线帧长为10ms，分成两个5ms子帧。

这两个子帧的结构完全相同。

图1所示为TD-SCDMA子帧结构。

图1 TD-SCDMA子帧结构如图1所示，每个子帧又分成长度为864chips的7个常规时隙（TS0～6）和3个特殊时隙（DwPTS、GP和UpPTS）。

每个子帧的DwPTS是作为下行导频和同步设计的。

该时隙是由长为64chip的下行同步序列SYNC-DL和32chip的保护间隔组成，其时隙结构如图2所示。

采用单独的DwPTS，一是便于下行同步的迅速获取，同时也可以减小对其它下行信号的干扰。

图2 DwPTS的时隙结构每个子帧的UpPTS是为建立上行同步而设计的。

当UE进行随机接入时，将首先在UpPTS上发送SYNC-UL，基站检测到UE发送的SYNC-UL后，将发送FPACH应答，UE接收到基站应答的FPACH后，根据FPACH指示的时间调整量和期望接收功率及测量的路径损耗，设置PRACH的发送定时和发送功率。

TD-SCDMA系统中基于FPGA的Turbo码编译码器的实现的开题报告1. 研究背景移动通信技术一直是通信领域的一个热门研究方向。

第三代移动通信技术(3G)是近年来的研究热点，是现代多媒体通信的重要载体。

3G移动通信技术中，Turbo码是一种重要的编码技术，因其优异的性能被广泛应用于高速数据传输领域。

而TD-SCDMA系统作为我国自主研发的3G 移动通信系统之一，也采用了Turbo码技术进行信道编码。

现有的Turbo码编码器和解码器都是基于软件的实现，缺点是运算速度较慢、复杂度高、功耗大等问题。

而FPGA（Field Programmable Gate Array）技术是一种可编程逻辑器件，由于其灵活性、高速性和可重构性，在通信领域中得到了广泛应用。

因此，基于FPGA的Turbo码编译码器的研究具有重要意义。

2. 研究目的本研究旨在设计一种基于FPGA的Turbo码编译码器，以提高Turbo 码编码和解码的运算速度、降低复杂度和功耗，进而提升TD-SCDMA系统的通信性能。

具体目的包括：1）研究Turbo码编码和解码的基本原理和算法；2）设计和实现基于FPGA的Turbo码编译码器；3）通过仿真和实验验证设计的Turbo码编译码器的性能，包括编码速度、解码速度、能耗等性能指标；4）对比基于FPGA的Turbo码编译码器与传统软件实现的Turbo码编译码器的性能，并分析优缺点。

3. 研究内容根据研究目的，本研究的主要内容包括：1）Turbo码编码和解码的原理和算法理论研究，详细了解Turbo码的编码、解码原理、码率匹配技术等算法。

2）基于FPGA实现Turbo码编译码器，包括编码器和解码器。

对于编码器部分，采用迭代算法实现，并优化硬件结构以提高编码速度和减少硬件资源的使用；对于解码器部分，采用逐比特逐迭代的算法实现，并结合查找表法进行优化，降低解码复杂度。

3）对设计的Turbo码编译码器进行仿真验证，利用ModelSim进行RTL仿真，验证编码速度、解码速度和能耗等性能指标。

TD-SCDMA上行同步码接收李锋北京邮电大学电信工程学院，北京(100876)E-mail：leefeng5@摘要：本文首先介绍了TD-SCDMA在我国的地位以及发展前景，然后分析了TD-SCDMA 中上行同步的重要性，上行同步的机制，实现过程等。

在综合考虑系统复杂度和性能的基础上提出了上行同步码接收的基于FFT的算法。

分析了这个算法的整个可行性和正确性，其后，主要注重点在于算法中最重要的门限值的设定方式。

由于我们系统主要在UpPTS时隙上在极大的概率下仅有一个用户会选择一个SYNC-UL码接入，所以本文主要通过单用户在多径信道下接入的性能表现佐证门限的设置，并分析在各个信道条件下，算法的性能差异以及原因分析，最后得出一个比较合理的门限设置方案，同时给出在各种情况下算法的性能表现的仿真结果。

关键词：TD-SCDMA；UpPTS；SYNC-UL；FFT1.引言1998年初，在当时的邮电部科技司的直接领导下，由电信科学技术研究院组织队伍在SCDMA技术的基础上，研究和起草符合IMT-2000要求的我国的TD-SCDMA建议草案。

该标准草案以智能天线、同步码分多址、接力切换、时分双工为主要特点，于ITU征集IMT-2000第三代移动通信无线传输技术候选方案的截止日1998年6月30日提交到ITU，从而成为IMT-2000的15个候选方案之一。

ITU综合了各评估组的评估结果，在1999年11月赫尔辛基ITU-RTG8/1第18次会议上和2000年5月在伊斯坦布尔的ITU-R全会上，TD-SCDMA被正式接纳为CDMATDD制式的方案之一。

TD-SCDMA时分同步码分多址系统是中国提出的第一个具有自主知识产权的标准，它在中国的发展前景是无限光明的。

今天，TD-SCDMA一期工程已经取得了很大的成功，二期工程也即将开始。

TD-SCDMA区别于其它两种3G主流模式在于它的上行是同步的。

TD-SCDMA的同步使得其系统不是一个干扰受限的系统而是一种码字受限系统。

基于FPGA的TD-SCDMA直放站基带同步模块
王晓岚;吴刚;李平安;甘泉
【期刊名称】《电子设计应用》
【年(卷),期】2008(000)011
【摘要】第三代移动标准TD-SCDMA系统的上下行切换在同一载频的不同时隙上进行,所以TD-SCDMA直放站必须考虑上下行切换同步问题,本文通过加入时钟同步控制设计,利用快速的数字处理芯片FPGA,实现了TD-SCDMA直放站基带同步控制模块.
【总页数】4页(P77-80)
【作者】王晓岚;吴刚;李平安;甘泉
【作者单位】武汉理工大学信息工程学院;武汉理工大学信息工程学院;武汉理工大学信息工程学院;福建先创电子深圳技术研发部
【正文语种】中文
【中图分类】TN92
【相关文献】
1.基于AD6654的TD-SCDMA直放站中频数字化处理模块的设计 [J], 乐黎黎
2.基于FPGA的OFDM-UWB基带模块实现 [J], 郑乐;胡文
3.TD-SCDMA系统基带处理的DSP+FPGA实现方案 [J], 张俊辉;陈贤亮
4.基于FPGA的GPS基带产生与控制模块设计 [J], 左小普;杨祖芳;潘伟;郑建生
5.基于FPGA的数字基带传输位同步恢复 [J], 梁芳
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一种基于TD-SCDMA上行同步序列的测距方法姚佳佳;卢晓春;邹德才【摘要】According to the structure of physical layer information frame of TD-SCDMA, we proposed a simple and effective method to estimate the distances between mobile terminals and base stations using the fixed position of SYNC-UL in frame structure and the good correlation properties of SYNC-UL. Studies on space channel environment, space communication signals and ranging method have shown that the ranging method based on SYNC-UL of TD-SCDMA can be applied to precise ranging without changing the frame structure. The calculated results can be used to distinguish between LOS（line of sight） signal and NLOS（non line of sight） signal and then to determine the location of mobile terminal.%针对时分同步码分多址复用（TD-SCDMA）系统物理层信息帧结构,利用上行同步序列（SYNC-UL）在帧结构中的固定位置,结合上行同步序列良好的相关特性,提出了一种简单、有效地估算移动终端与基站之间距离的方法。

T D 2SCDMA 系统上行链路智能天线和联合检测的结合技术①昆　仑②　张中兆(哈尔滨工业大学通信技术研究所　哈尔滨150001)摘　要　提出了一种基于联合检测技术的智能天线和联合检测结合的方法,其上行链路具有空间分集、时域均衡以及多用户检测的接收性能,且其运算量可以被工程实现。

算法分析和仿真结果表明,其性能与用户信号方向的空间分布有关,且总体性能远远大于只使用联合检测系统,可以在满码道的情况下,满足ITU 的要求。

关键词　第三代移动通信,CDMA ,TD 2SCDMA ,联合检测,智能天线0　引言目前,TD 2SCDMA 已经成为国际电联(ITU )采纳的第三代移动通信3个标准之一,是我国移动通信领域的一次重大突破。

TD 2SCDMA 系统是基于同步码分多址技术(SCDMA ),使用时分双工(TDD )方式的未来陆地通信系统。

该系统采用了联合检测,智能天线,上行同步,接力切换等技术。

本文提出了一种基于联合检测技术的智能天线和联合检测结合的方法。

它是在联合检测的基础上引入了“时空联合检测”的概念,使系统在上行链路具有集空间分集、时域均衡以及多用户检测于一体的检测性能。

在下行链路上,它利用TDD 方式下行链路信道参数可以通过上行信道参数得到的特点,采用了波束赋形技术。

因此系统的频谱利用率具有显著的优势。

并且,由于它巧妙的将两项技术集合在一起,使算法总体运算量可以被工程实现。

本文给出了上行接收算法,并对算法进行了分析,结果表明,系统性能与用户信号方向的空间分布有关。

最后,根据ITU 给出的多径信道模型进行仿真,仿真结果表明,其性能远远大于单独使用联合检测的性能,可以在满码道的情况下,满足ITU 对误码率的要求。

1　系统模型以下给出TD 2SCDMA 系统空中接口上行链路等效低通模型。

假设系统通过特殊的同步时隙和同步过程已经工作在同步状态。

下面首先给出基站采用单根天线的系统模型,然后给出基站采用阵列天线的系统模型。