通信系统接收部分总体方案Word下载.docx
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作者
A.1
完成初稿写作
目录
1.1目的5
1.2参考资料5
1.3缩略词5
2.1卫星频率资源5
2.2通信机制概述5
3.1接收链路功能要求6
3.2性能与规格6
4.1标准预研7
4.1.1时隙结构7
4.1.2信道类型7
4.1.2.1业务信道（TCH）7
4.1.2.2控制信道7
4.1.2.3导频信道7
4.1.2.4寻呼信道7
4.1.3逻辑信道到物理信道的映射8
4.1.4同步信道的下行处理流程8
4.2基带接口8
4.3搜索同步算法8
4.4信道估计9
4.5信道均衡9
4.6自动增益控制算法9
4.7共用BD方案（选用）9
5.1技术要求10
5.2关键芯片10
5.2.1FPGA/DSP芯片10
8.1DSP软件11
8.1.1功能描述11
8.1.2主要技术指标11
8.1.3实现方法12
8.1.4接口关系12
8.1.5测试、验证考虑12
9.1进度计划安排12
9.2人员组织安排12
9.3装备需求13
9.4风险评估13
1引言
1.1目的
某卫星通信系统的接受部分软硬件研制。
1.2参考资料
[1]IS-95系列协议
[2]XXXX协议
[3]3GPP46系列R8版本协议
1.3缩略词
2背景
2.1卫星频率资源
2.2通信机制概述
3总体需求
扩频通信（摘述所指定协议）
3.1接收链路功能要求
功能要求：
编号
指标
指标要求
备注
1
误码率
10-6
2
3.2性能与规格
性能指标
扫描频段
XXXX-XXXXMHz
频率精度
0.05ppm
3
信号解调余度
12dB
4
接收灵敏度
<
=-112dBm
5
最大接收电平
>
=-35dBm
6
频谱宽度
＞20MHz/s
4关键技术
4.1标准预研
时隙结构
信道类型
。
4.1.1.1业务信道（TCH）
承载话音或用户数据，全速率业务信道（TCH/F）载有总速率为22.8kbit/s的信息。
TCH信道上提供以下信道：
1、全速率话音业务信道（TCH/F9.6）；
2、9.6kbit/s全速率数据业务信道（TCH/F9.6）；
3、4.8kbit/s全速率数据业务信道（TCH/F4.8）；
4，小于等于2.4kbit/s全速率数据业务信道（TCH/F2.4）。
4.1.1.2控制信道
4.1.1.3导频信道
4.1.1.4寻呼信道
逻辑信道到物理信道的映射
同步信道的下行处理流程
4.2基带接口
考虑到系统的可靠性及误码率要求，建议基带数据4倍采样
4.3搜索同步算法
扫频仪上电之后，根据GSM配置的频点信息执行小区搜索，每一个频点都认为是BCCH载频。
一个频点下的搜索过程：
第一步帧同步，确认该频点为BCCH载频，定位TDMA帧边界；
第二步SCH解码，得到基站标示码BSIC和一个简化的TDMA帧号。
根据FCCH，SCH信道的物理信道映射方式，我们知道至少连续接收11个TDMA帧数据，用于GSM小区搜索。
帧同步：
对本地训练序列进行GMSK调制，使用该调制信号与接收信号进行滑动相关，根据最大相关峰位置以及匹配门限，确定FCCH突发位置和最佳采样位置。
通过已知FCCH位于TS0时隙的这一条件，我们得到TDMA帧边界位置。
SCH解码：
完成帧同步后，根据最佳采样与采样位置，后面的处理流程均以该采样数据进行处理。
根据TDMA帧边界位置，可以确定SCH时隙的起始边界，因为SCH始终位于TS0时隙。
SCH解码过程包括：
首先GMSK解除相位旋转，然后经信道估计，得到信道冲击响应系数。
完成信道估计之后，进入信道均衡，由于GSM采用TDMA时分接入，因此为了避免多径衰落信道的带来的ISI干扰，需要进行信道均衡，消除瞬时的ISI干扰。
GSM的信道均衡比较麻烦，同TD-SCDMA技术一样，训练序列插在两个突发数据之间，因此均衡需要执行前向均衡与后向均衡，然后执行均衡合并，得到最终的均衡结果。
目前考虑信道均衡算法采用自适应MLSE均衡算法。
完成信道均衡之后，经过反交织，就可以做SCH解码了，SCH编码采用的是1/2编码速率的卷积编码，因此SCH解码采用Viterbi解码算法，由于SCH编码约束长度为5，因此Viterbi译码不会对扫频性能造成多大影响。
完成层1的Viterbi解码之后，通过去尾比特、校验检查，去校验，得到SCH的25个信息比特，根据层3定义的同步信道消息结构，直接解码得到BSIC以及简化的TDMA帧号。
4.4信道估计
本方案考虑采用的信道估计方法为PSP-LS（LeastSquare）算法。
4.5信道均衡
由于多径导致的符号时延扩展，SCH解码需要使用信道均衡来消除ISI带来的干扰，涉及到信道均衡算法，初步考虑使用自适应MLSE信道均衡算法。
4.6自动增益控制算法
调整中频输入信号功率，建议在一个帧长度内完成功率控制。
4.7共用BD方案（选用）
5硬件需求
图5硬件架构框图
模拟部分采用零中频解决方案，数字部分采用DSP+FPGA的方案，省掉MCP。
由于GSM零中频终端解决方案或者套片已经很普遍，并且价格便宜，相对外差解决方案，该方案成本可以大大降低。
使用零中频方案，借助于零中频整体尺寸的优势，灵活的组装出中国联通所需要的GSM+WCDMA解决方案；
以及中国移动所需要的GSM+TD解决方案。
5.1技术要求
5.2关键芯片
5.2.1FPGA/DSP芯片
1、数据及通信总线；
2、外部及通信接口；
6逻辑需求
软硬件间逻辑接口；
7结构需求
8软件方案
工作模式设计：
软件的模块框图描述如下：
图6软件架构
8.1DSP软件
功能描述
DSP/FPGA需要实现的功能包括：
基带处理（搜索/测量算法）、AFC、同步及锁定、驱动、主控模块、连接管理、用户管理、生产调测、功率/频率校准校正、配置管理、操作维护（软件升级、版本查询等）等；
驱动软件包括：
PPI接口驱动、FLASH驱动（含简单文件管理系统）、上行UART接口驱动、GPS接口驱动。
主要技术指标
DSP软件设计第一步暂不考虑搜索与测量性能问题，总体设计思路以内存换效率。
在功能验证正确之后，启动进一步的性能优化工作。
实现方法
Matlab仿真算法，VHDL/verlog仿真，SG信号验证。
接口关系
DSP软件接口包括：
测试、验证考虑
在方案验证阶段，通过ADS以及Matlab仿真进行算法验证。
9进度计划、资源需求、风险评估
9.1进度计划安排
待定。
9.2人员组织安排
岗位名称
岗位指责
人员名单
项目经理
组织本项目开发
硬件开发人员
负责基带和硬件、逻辑开发和相关器件准备
软件开发人员
负责算法仿真和DSP软件开发
结构开发人员
负责结构开发
采购人员
负责采购器件和结构件，追踪单板和结构的加工情况
QA
负责进行过程审计，发现过程不符合度和质量问题并推动解决，组织工作验收
9.3装备需求
设备
数量
CDMA信号源设备
1台
矢量信号分析仪
9.4风险评估
无。
序号
风险描述
发生概率
造成的影响
缓解措施
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