（通信与信息系统专业论文）tdscdma综测仪hsupa基带处理研究与实现.pdf

北京邮电大学硕士研究生学位论文声明 一三篡黧襄= 一及嬲 本人声明所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研氕从；云 本人签名： 主圣业 日期：型竺：“! 关于论文使用授权的说明 学位论文作者完全了解北京邮电大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究 生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属北京邮电大学。学校有权保留并向国 家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以 公布学位论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇 编学位论文。( 保密的学位论文在解密后遵守此规定) 本学位论文不属于保密范围，适用本授权书。 本人签名： 导师签名： 日期： 日期： 北京邮电大学硕士研究生学位论文摘要 t d s c d m a 综测仪h s u p a 基带处理研究与实现 摘要 随着t d s c d m a 技术的演进和迅猛发展，t d 产业化进程越来越成 熟，市场对t d 日益增长的移动数据业务需求越来越高，h s u p a 技术终 端指标的验证内容、标准也提高到了一个新的层次，t d h s u p a 终端综 合测试仪也呼之欲出。 通过理论研究、算法设计、代码编写和集成调试的流程，本论文完 成了“t d s c d m a 综测仪h s u p a 基带处理研究与实现”研究目标。本 文研究成果增加了中国仪表领域在国际社会中的竞争力和影响力，进一 步促进了t d s c d m a 产业发展，为社会带来了一定经济效益和社会效 益。以下是本文主要内容： 首先讲述本文背景和重要意义。接下来根据t d h s u p a 物理层新增 功能，分析综测仪物理层功能需求。然后详细论述t d h s u p a 综测仪物 理层实现方法，介绍软硬件结构，列出关键问题并提出解决方法，讲解 e r u c c h 、e a g c h 、e p u c h 和e h i c h 处理流程。之后根据测量项 要求，提出各个h s u p a 业务的物理信道配置方案。最后对全文进行总结， 并展望t d s c d m a 终端测试仪的发展以及为测试仪表带来的挑战。 本论文成果己得到实际应用，被认证机构认可并采用，得到了良好 评价。 关键词：t d s c d m ah s u p a 综测仪基带物理层 北京邮电大学硕上研究生学位论文 摘要 r e s e a r c ha n dr e a l i z a = r i o no f p r o c e s s i n gb a s e b a n ds i g n a lo fh s u p i a i nt d s c d m at e r m i n a lt e s ts e t a b s t r a c t w i t ht h ef a s td e v e l o p m e n to ft d s c d m at e c h n o l o g y , t d s c m d a i n d u s t r yi sb e c o m i n gm o r ea n dm o r em a t u r ew h i l et h ed e m a n d so fm o b i l e d a t as e r v i c e sf r o mt h em a r k e ti sg r o w i n gh i g h e rt h a ne v e rb e f o r e a st h e s p e c i f i c a t i o n so fh s u p at e r m i n a lt e s th a v eb e e nu p g r a d e dt oan e wl e v e l ， m d h s u p at e r m i n a lt e s ts e ti sa l m o s to nt h ea g e n d a t h r o u g ht h e o r y r e s e a r c h i n g ，a l g o r i t h mp l a n n i n g ，c o d i n ga n di n t e g r i t y d e b u g g i n g ，t h i se s s a yh a sc o m p l e t e dt h ep r o j e c t “r e s e a r c ha n dr e a l i z a t i o no f p r o c e s s i n gb a s e b a n ds i g n a lo fh s u p f i nt d s c d m at e r m i n a lt e s ts e t ” w h i c he n h a n c e sc h i n a sc o m p e t i t i v e n e s sa n di n f l u e n c ei nt h ei n t e r n a t i o n a l i n s t r u m e n tf i e l da n ds t i m u l a t e st h ed e v e l o p i n go ft d s c d m a i n d u s t r y i th a s b r o u g h tt r e m e n d o u se c o n o m i ca n ds o c i a lb e n e f i t s t h ec o n t e n t so ft h i se s s a y a r ea sf o l l o w s ： a tf i r s t ，t h eb a c k g r o u n da n dt h es i g n i f i c a n c eo ft h i se s s a ya r ei n t r o d u c e d t h e nt h er e q u i r e m e n t sf o rp h y s i c a ll a y e ro ft e s ts e th a v eb e e na n a l y z e d a c c o r d i n gt ot h en e wi n t r o d u c e df u n c t i o n si nt d h u u p ap h y s i c a ll a y e r t h e i m p l e m e n t a t i o no fp h y s i c a ll a y e ri nt h et e s ts e th a sb e e ns t a t e d i nd e t a i l s i n c l u d i n gt h es o f t w a r ea n dh a r d w a r ea r c h i t e c t u r e ，k e yp r o b l e m st h r o u g ht h e p r o j e c ta sw e l la st h ec o r r e s p o n d i n gm e a s u r e s ，t h ep r o c e s s i n gp r o c e d u r eo f e r u c c h ，e a g c h ，e - p u c ha n de h i c h s p e c i f i cp h y s i c a ll a y e r c o n f i g u r a t i o n sf o re v e r yh s u p as e r v i c e a r ep r o p o s e do nt h eb a s eo f m e a s u r e m e n ts p e c i f i c a t i o n s a tl a s t s u m m a r yi sm a d ea sw e l la st h es c o p ef o r t h ee v o l v e m e n t sa n dc h a l l e n g e so ft d s c d m at e r m i n a lt e s ts e t 北京邮电大学硕士研究生学位论文 摘要 a l lt h ea c h i e v e m e n t si nt h i se s s a yh a v eb e e ns u c c e s s f u l l yi m p l e m e n t e d a n du t i l i z e db yc e r t i f i c a t i o ni n s t i t u t i o n sw i t hg r e a tc o m m e n t s k e yw o r d s ：t d s c d m ah s u p at e s t s e t b a s e b a n d p h y s i c a l l a y e r 北京邮电人学硕士研究生学位论文 目录 目录 第一章绪论1 1 1 论文概述1 l 1 1 论文背景1 l 也选题意义1 1 2 论文结构2 第二章t d h s u p a 综测仪物理层概述3 2 1 复用与信道编码3 2 1 1e r u c c h 3 2 1 2e - a g c h 4 2 1 3e p u c h 。6 2 1 4e h i c h 。7 2 2 扩频与调制8 2 3 定时与同步8 2 3 1e d c h 与e - a g c h 的协调与定时8 2 3 2 e d c h 与e h i c h 的协调与定时9 2 4 本章小结9 第三章t d h s u p a 综测仪物理层实现1 0 3 1 硬件结构1 0 3 2 软件结构1 1 3 3 关键问题与实现1 4 3 3 1l 2 存储空间优化1 5 3 3 2 减小层间交互延时。1 8 3 3 31 6 q a m 解调1 9 3 3 4b 1 i c 选择2 l 3 4e r u c c h 模块2 3 3 4 1 相关解扰解扩。2 4 3 4 2 解物理信道映射。2 6 3 4 3 解第二次交织2 7 3 4 4 解比特加扰_ 2 8 3 4 5 解速率匹配2 8 3 4 6 信道解码2 8 北京邮电人学硕上研究生学位论文目录 3 4 7c r c 校验。2 8 3 4 8 发送e r u c c h 数据。2 8 3 5e - a g c h 模：央2 9 3 5 1e a g c h 个数确定3 0 3 5 2e a g c h 参数读取3 0 3 5 3 对应e p u c h 处理3 0 3 酣附加c r c 。3 1 3 _ 5 5 信道编码3 1 3 5 五速率匹配3 2 3 5 7 交织一3 2 3 5 8 物理信道映射3 3 3 5 9 插入层一控制信息3 3 3 5 m 幅度控制一3 3 3 5 - 调制3 3 3 轰1 2 扩频3 3 3 5 1 3 加扰3 3 3 5 1 4 插入m i d a m b l e 3 3 3 5 1 5 成帧3 4 3 5 1 6 标志参数清零3 4 3 6e - p u c h 模块3 4 3 6 1 读取检测标志3 4 3 6 2 读取e p u c h 参数3 4 3 6 3 相关解扰解扩3 6 3 6 弭设置e h i c h 3 7 3 6 5 解1 6 q 气m 星座重排3 7 3 6 6 解交织3 8 3 6 7 解比特加扰3 9 ：；舶解h a r q 3 9 3 臼信道解码。4 0 3 a 1 0c r c 校验4 0 3 五1 1 结果上报m a c e 4 0 3 6 1 2 结果上报测量4 0 3 6 1 3 标志清零4 1 3 7e h i c h 模块一4 1 l l 致谢5 4 i i i 北京邮电大学硕士研究生学位论文第一章绪论 第一章绪论 t d s c d m a 系统为了适应移动数据业务的发展，引入了t d h s d p a 技术，将下 行峰值速率提高到2 8m b p s 。但仅仅提高下行传输速率，仍然不能满足丰富的多媒体 数据业务需求，因此，又提出了t d h s u p a 技术。 1 1 论文概述 1 1 1 论文背景 为了满足用户对高速分组数据业务的需求，也为了能够更好地与其他无线技术竞 争，3 g p p 在1 1 5 协议引入h s d p a 技术的基础上，在r 7 协议引入了h s u p a 技术， 增强了上行业务速率。 h s u p a 通过使用a m c 、h a r q 及快速调度等技术获得增强的上行用户速率和系 统吞吐量。a m c 能够通过自适应地调整传输数据的调制和编码方式，补偿由于信道 变化对接收信号所造成的衰落影响；重传机制采用了n 信道停等的方式；h a r q 采 用增量冗余的方式，h a r q 可以很好地配合a m c 完成h s u p a 系统中的链路自适应， 提供合并增益，从而获得较高的系统性能i l j 。 h s u p a 在u e 和n o d eb 瓜n c 的m a c 层引入了m a c e m a c e s 实体，完成相 关调度、优先级处理、反馈、重传等功能。网络侧资源授权和a c 眦c k 反馈直接 由位于n o d eb 的m a c e 子层给出，可以显著地提高调度和传输重传的速度，减少 数据传输的整体时延。网络侧m a c e s 子层位于r n c ，用于保证数据包的按序传输。 物理层承载方面，h s u p a 引入了新的增强专用信道( e d c h ) 和对应的e d c h 上行物理信道( e p u c h ) 。同时，为了完成相应的控制、调度和反馈，h s u p a 在物 理层引入了e d c h 随机接入上行控制信道( e r u c c h ) 、e d c h 绝对授权信道 ( e - a g c h ) 和e - d c h 地r q 指示信道( e h i c h ) 3 条物理控制信道。 1 1 2 选题意义 从近几年t d s c d m a 整体发展趋势来看，终端测试量越来越大，对终端测试仪 表的需求量也越来越大。各终端厂商、芯片厂商、产线、研发等部门和机构对终端测 试仪表的依赖性越来越强。认证机构需要终端测试仪表进行终端入网指标测试、验证 和把关工作：芯片厂商需要终端测试仪表进行芯片研发、调试、验证工作；终端厂商 需要终端测试仪表进行终端的生产、校准、维修工作；由于国外各大企业很难中途加 北京邮电大学硕二l 研究生学位论文 第一章绪论 入，不会投入大量成本做这方面的工作，满足t d h s u p a 功能需求的国产t d s c d m a 终端测试仪呼之欲出。 t d h s u p a 终端综合测试仪正是在这样的环境下应运而生，将在原有移动终端测 试仪的基础上，集成开发和完善3 g p p 提出的h s u p a 新功能。该测试仪能够用于终 端研发、生产、维修、认证各个阶段的测试，并在各环节进行t d h s u p a 技术测试。 开发一个具有自主知识产权的t d h s u p a 终端综合测试仪，能够满足市场日益增长 的t d 移动数据业务需求，进一步促进t d s c d m a 产业发展，为社会带来一定经济 效益和社会效益。 1 2 论文结构 本文围绕t d s c d m a 综测仪h s u p a 基带处理研究与实现这个中心，对具体的 研究、设计以及实现过程进行详细论述。论文的结构安排如下： 第一章“绪论”，首先介绍了h s u p a 的关键技术，然后讲述了t d h s u p a 综测 仪的需求迫切性和重要意义。 第二章“t d h s u p a 综测仪物理层概述”，描述了t d h s u p a 综测仪物理层功能 需求，包括e r u c c h 、e a g c h 、e p u c h 和e h i c h 基本功能，以及它们的定时 关系。 第三章“t d h s u p a 综测仪物理层实现”，详细讲述了t d h s u p a 综测仪物理层 功能的实现。首先介绍硬件结构和软件架构，然后列出关键问题并提出解决方案，最 后详细讲解各个模块的实现方法。 第四章“信道配置解决方案”，根据t d h s u p a 各个测量项需求，提出物理信道 配置方案。这些方案由调试过程总结得到，是建立h s u p a 业务的基础。 第五章“总结与展望”，总结全文，回顾项目过程中的体会和收获，展望 t d s c d m a 综测仪的发展前景。 2 北京邮电大学硕士研究生学位论文 第二章t d h s u p a 综测仪物理层概述 第二章t d h s u p a 综测仪物理层概述 t d h s u p a 综测仪可通过信令建立h s u p a 业务，在保持业务连接的基础上对终 端进行射频指标测试。物理层需要完成复用与信道编码、扩频与调制、定时与同步等 功能1 2 1 。由于本论文将用到h s u p a 物理层基本知识，本章进行这部分的讲述。 2 1 复用与信道编码 t d h s u p a 新增了一条传输信道、一条控制信道和四条物理信道【3 】。 一条传输信道： e d c h ：t h ee n h a n c e dd e d i c a t e dc h a n n e l ，承载h s u p a 上行数据。 一条控制信道： e u c c h ：t h ee d c hu p l i n kc o n t r o lc h a n n e l ，承载e d c h 的控制信息。 四条物理信道： e r u c c h - e d c hr a n d o ma c c e s su p l i n kc o n t r o lc h a n n e l ，当e p u c h 资源 不可用时，用于承载e d c h 的上行控制信令； e - a g c h - e d c ha b s o l u t eg r a n tc h a n n e l ，承载e d c h 的资源分配控制信息； e p u c h e - d c h p h y s i c a lu p l i n kc h a n n e l ，承载e d c h 和e - u c c h ； e - h i c h ：e - d c hh y b r i da r qa c k n o w l e d g e m e n ti n d i c a t o rc h a n n e l ，承载 e d c h 的确认信息。 2 1 1e r i j c c h 综测仪对e r u c c h 物理信道需要进行解码操作，处理流程如图2 - 1 。 1 解物理信道映射； 2 解基于帧的第二次交织； 3 解比特加扰： 4 解速率匹配； 5 信道解码； 6 c r c 校验。 3 北京邮电大学硕士研究生学位论文 第二章t d h s u p a 综测仪物理层概述 2 1 2e a g c h 解物理信道映射 1 l r 解交织 l 解比特加扰 上 解速率匹配 1 i r 信道解码 上 c r c 校验 e r u c c h 数据 图2 - 1e r u c c h 解码流程 e a g c h 是下行信道，综测仪需要进行编码操作【4 】，处理流成如图2 2 。 1 信息组合，根据高层配置决定是否包含r d i ，然后将各个信息比特组合成一 串码流； 2 附加c r c ，首先对e a g c h 码源进行c r c l 6 编码，然后将结果与e r n t i 进行异或操作，最后把1 6 比特结果添加到码源的尾部； 3 信道编码，采用1 3 码率的卷积编码； 4 北京邮电大学硕士研究生学位论文第二二章t d h s u p a 综测仪物理层概述 4 速率匹配，生成1 7 2 比特码流： 5 交织； 6 物理信道分段； 7 物理信道映射，映射到2 个码道上。 p r r ic r i ut rrie c s nr d ie h i c hi n d i c a t o re u c c hn u m b e r 5 比特5 比特5 比特3 l l 特3 比特3 9 特3 比特 信息组合 1 i r n t i 七特 7 附加c r c 上 信道编码 上 速率匹配 上 交织 1 l 物理信道分段 土 物理信道映射 e a g c h 图2 - 2 e a g c h 编码流程 5 北京邮电大学硕上研究生学位论文 第二章t d h s u p a 综测仪物理层概述 2 1 3e p u c h 对于综测仪而言，需要对e p u c h 进行解码操作，是协议规定的编码流程的逆过 程。e p u c h 承载的e d c h 和e u c c h 采用不同解码方法。 e u c c h 的解码流程如图2 3 。 解物理信道映射 1 i r 信追j 骅俏 上 解信息复用 p r o c e s si dr s n 2 比特2 比特 e t f c i 6 比特 图2 - 3e u c c h 解码流程 1 解物理信道映射，提取出e u c c h 待解码数据； 2 信道解码，进行( 1 0 ，3 2 ) 瑞德曼彻码解码； 3 解信息复用，分离出2 比特的p r o c e s si d ，2 比特的r s n 和6 比特的e t f c i 。 e d c h 的解码流程如图2 4 。 1 解物理信道映射； 2 解1 6 洲星座重排，该步骤只对1 6 q a m 调试方式的数据有效，对于q p s k 调制数据为透传； 3 解交织； 4 解比特加扰； 5 解物理层m 气r q ，首先通过比特合并的逆过程将码流分成三路，然后对各路 进行解速率匹配，最后通过比特分离的逆过程将三路数据合并成一路； 6 信道解码，进行1 3 码率t u r b o 编码的解码操作； 7 解码块分割； 8 c r c 校验，进行c r c 2 4 校验并去掉c r c 后缀。 6 北京邮电大学硕士研究生学位论文 第二章t d h s u p a 综测仪物理层概述 2 1 4e h l c h 码道撑l码道# p 解物理信道映射 1 i r 解1 6 q a m 星座重排 上 解交织 上 解比特加扰 j 解h a r q 1 l r 信道解码 1 l r 解码块分割 1 l r c r c 校验 e d c h 数据 图2 4 e d c h 解码流程 7 北京邮电人学硕上研究生学位论文第二章t d h s u p a 综测仪物理层概述 e h i c h 是下行信道，调度传输和非调度传输两种模式下编码方式不一致，本文 只研究调度模式下的e h i c h 。 e h i c h 承载的信息长度为1 比特，1 表示a c k 、0 表示n a c k 。 e - h i c h 通过矩阵c 8 0 第r 列对a c 眦c k ( 1 比特) 进行扩频至8 0 比特，实 现信道编码。其中c 8 0 是一个特殊的哈达码矩阵，r 通过信道化码、扩频因子等参数 计算得到。 e - h i c h 信道编码输出8 0 比特数据经过比特加扰，然后等分为两组4 0 比特数据， 这两组数据映射到单码道上的映射方式如图2 5 。 空比特 号 囫 训 锡 号 保护 间隔 2 2 扩频与调制 图2 - 5 e h i c h 信道映射 h s u p a 引入了高阶调制1 6 q a m 调制【5 l ，本文需要对1 6 q a m 解调进行研究。 2 3 定时与同步 t d h s u p a 物理层除了完成基本的定时与同步功能外，还需要协调e a g c h 、 e d c h 和e h i c h 信道间的定时。 2 3 1e d c h 与e - a g c h 的协调与定时 e - a g c h 与其对应的e d c h ( 即响应该e a g c h 配置的e d c h ) 存在如下关系： 1 e - a g c h 与其对应的e - d c h 的时隙间隔一一g c h 之7 ； 2 与某e a g c h 对应的e d c h 是满足条件1 基础上的第一个e - d c h 。 其中4 g 明不考虑d w p t s 和u p p t s 。n f , - a g c h 的计算方法如图2 - 6 所示。 图2 6 e a g c h 与e d c h 间的定时 8 北京邮电大学硕士研究生学位论文第二章t d h s u p a 综测仪物理层概述 综测仪物理层需要认知接收到的e d c h 应该响应哪一个e a g c h ，进而判断终 端发送的e d c h 是否合理。 2 3 2 e d c h 与e h i c h 的协调与定时 e d c h 与其对应的e h i c h ( 即指示该e d c h 结果的e h i c h ) 存在如下关系i 1 e - d c h 与其对应的e h i c h 的时隙间隔4 s 一删s 1 5 ，具体数值由高层配 置。 其中一删不考虑d w p t s 和u p p t s 。n e _ 嬲的计算方法如图2 - 7 所示。 一一 一一 一一：至堕塑一 n e - t - i i c h 王塑塑 王塑塑：! ， 匝工 工二二 卫 n i = h 1 f - 3 4 图2 7e d c h 与e - h i c h 的定时 综测仪物理层需要明确发送e h i c h 的时刻，从而正确对终端发送的e d c h 做 出回复。 2 4 本章小结 本章讲述了t d s c d m a 综测仪h s u p a 物理层功能需求和基本原理，包括 h s u p a 新增的传输信道和物理信道、各个物理信道的处理方法、物理信道间的定时 关系，为本文的实现奠定了基础。 9 北京邮电大学硕士研究生学位论文第三章t d h s u p a 综测仪物理层实现 第三章t d h s u p a 综测仪物理层实现 本章将详细叙述t d s c d m a 综测仪h s u p a 物理层功能的实现。首先讲解硬件 结构和软件架构，然后讨论关键问题与实现，最后逐个说明各个模块的实现方法。 3 1 硬件结构 本文基于p x i 总线硬件平台进行研究，主控制器、g p i b 卡、音频卡、基带板和 射频模块都通过p x i 背板连接，如图3 - 1 所示。 图3 1t d s c d m a 综测仪硬件结构图 主控制器：c p u 奔腾2 0 以上，硬盘2 0 g 以上，内存5 1 2 m 以上，支持网口、 u s b 以及其他标准p c 接口。采用w i n d o w sx p 操作系统，运行主控模块、 协议栈模块和测量模块； g p i b ：采用标准g p i b 接口，用于g p i b 控制； 音频卡：用于音频采集和转换； 基带板：主要包含d s p 和f p g a 芯片，其中d s p 采用t l 公司的t m s 3 2 0 c 6 4 1 6 1 0 时钟为7 2 0 m h z ； 5 7 6 0 m i p s ： 1 2 8 k - b i t ( 1 6 k - b y t e ) l 1 pp r o g r a mc a c h e ； 1 2 8 k - b i t ( 1 6 k - b y t e ) l i dd a t ac a c h e ： 8 m b i t ( 1 0 2 4 k - b y t e ) l 2u n i f i e dm a p p e dr a m c a c h e ： 带有卷积码译码协处理器v c p 和t u r b o 码译码协处理器t c p ； 支持e d m a 传输、p c i 传输； 两个e m i f 接口，支持s d r a m 读写。 3 2 软件结构 t d s c d m a 综测仪软件模块包括主控、协议栈、测量和物理层，其中主控、协 议栈和测量模块都位于主控制器中，通过驱动与d s p 中的物理层进行交互。综测仪 整体软件结构如图3 2 所示。 主控：负责界面显示、用户命令交互、整体调度等功能。控制协议栈、测量 和物理层，读取协议栈设置参数和测量结果； 协议栈：负责完成高、低层协议栈功能，接受主控控制，与物理层进行数据 和信令交互； 测量：负责对获取的终端信号进行分析，并给出测量结果，可在一定条件下 控制物理层； 驱动：负责主控制器与d s p 间的数据通信； 。 物理层：完成t d s c d m a 物理层功能、测量附加功能和数据传输功能。物 理层向下通过f p g a 与射频进行数据交互。 北京邮电人学硕士研究生学位论文 第三章t d h s u p a 综测仪物理层实现 图3 2t d s c d m a 综测仪软件结构图 物理层软件架构由一个2 0 0 z s 中断函数和一个主函数组成，分别如图3 3 和3 4 。 f p g a 从射频模块组获得时钟，然后每2 0 0 z s 向d s p 发送一次中断和中断号 ( 0 - 4 9 ) ，d s p 认为中断号为o 和2 5 的中断是5 m s 子帧的起始边界，中断号为0 的 中断是l o m s 无线帧的起始边界。每次中断d s p 读取2 0 0 z s 的1 2 倍速测量数据和4 倍速协议数据，其中测量数据被传输给测量模块，协议数据用于物理层处理。 物理层主函数一直在w h i l c ( 1 ) 中循环。当5 m s 边界到达时，如果有数据需要收发 则进行数据传输和解析，然后对已接收的子帧数据进行u l - d p c h 处理、u p p c h 处 理和p r a c h 处理，下行数据进行f p a c h 处理、d w p c h 处理。当l o m s 起始边界到 达时，首先清空两个下行子帧数据缓存，然后依次进行p c c p c h 、s c c p c h 、 d l - d p c h 、d l - p i c h 处理，各个物理信道生成的数据叠加在下行子帧数据缓存中。 为了消除上行5 m s 延时，h s d p a 和h s u p a 功能处理的数据是当前正在接收的子帧 数据，为了确保相应时隙数据已接收完毕，进行了时刻判断。h s d p a 功能中先处理 上行h s s i c h 信道，然后处理下行h s p d s c h 和h s s c c h 信道。h s u p a 功能中先 处理上行e r u c c h 和e p u c h 信道，然后处理e a g c h 和e h i c h 信道。先处理 上行信道是为了使当前子帧下行数据及时响应上行数据。物理信道处理完毕后，进行 a w g n 控制、干扰码道处理和c o m m o nm i d a m b l e 处理【j 刀，最后将生成的5 m s 子帧数 据发给f p g a 。物理层主函数软件结构要求d s p 在5 m s 时间内处理完所有的任务， 下一次5 m s 起始前处于空转等待状态。 1 2 北京邮电大学硕上研究生学位论文第三章t d h s u p a 综测仪物理层实现 士 读取中断号( 0 - 4 9 ) 否山是 驱动接收数据 0 使f l 皂, 5 m s 起始标志 士是否 使f l 皂1 0 m s 起始标志 i v 判定己接收完的子帧数据 头 士 判定正在接收的子帧数据 头 i 接收4 x 数据 士 接收1 2 x 数据 士 ( ， 结束 图3 - 32 0 0 z s 中断函数软件流程图 北京邮电大学硕士研究生学位论文 第三章t d h s u p a 综测仪物理层实现 图3 _ 4 主函数软件流程图 本文研究h s u p a 物理层功能，因此主要讲述e r u c c h 、e - p u c h 、e a g c h 和 e h i c h 的处理。 3 3 关键问题与实现 实现t d h s u p a 综测仪物理层功能之前，首先需要解决面临的关键问题，只有 1 4 能对实时性能要求高，所以应将代码段、堆栈段和使用频繁的变量都放置于l 2 内， 提高访问速度。 建立h s u p a 业务，需要t d s c d m ar 4 物理层功能。实现h s d p a + h s u p a 回 环，需要支持h s d p a 物理层功能。而支持t d s c d m ar 4 和h s d p a 物理层功能的 d s p 工程，编译后占l 2 的空间为l o l o k b y t e s ，剩余1 4 k b y t e s 。为添加h s u p a 功 能，至少需要1 0 0 k b y t e sl 2 空间，本文通过以下方法优化出1 2 0 k b y t e sl 2 空间。 1 删除无用变量 支持t d s c d m ar 4 和h s d p a 功能的物理层代码中存在大量调试变量，首先删 除这些变量以节省空间。 2 提高代码重用率 ( 1 ) 尽量将代码模块化，提高同一段代码的利用率： ( 2 ) 尽量压缩i f e l s e 或s w i t c h c a s e 每个分支的代码。 这里举例说明方法( 2 ) ，例如一段代码如图3 5 。 v oi dc o nfig p o w e r ( in ti m o d e ，s t r u _ s e t u p r e q _ p o w e r 。p s t r u c o n i g p o w e r ， i n tw p i p o w e r l ，i n t 。p i p o w e r 2 ，i n t * p i p o w e r 3 ) | 【 s t r u _ s e t u p r e q _ p o 7 e rt _ s t r u d e f a u l t p o w e r - 一1 0 ，一1 0 ，一1 0 ； i f ( i m o d et = d e f a u l t ) 。p i p o w e r l 。t s t r u d e f a u l t p o w e r m _ i p o w e r l ； - p i p o w e r 2 一t s t r u d e f a u i t p o w e r mi p o w e r 2 二 * p i p o w e r 3 - t _ s t r u d e f a u i t p o w e r m _ i p o w e r 3 ； 】- e 1 8 e p i p o w e r l - p s t r u c o n f i s p o w e r 一 mi p o w e r l ； - p ip o w e r 2- p s t r u c o nfig p o w e r 一 mip o w e r 2 ： * p i p o w e r 3 p s t r u c o n f i g p o w e r 一 m _ i p o w e r 3 ； ) 图3 - 5 配置功率函数代码示例 i f 和e l s e 中都包括三条语句，如果又增加以个p o w e r 变量，则本函数增加的语句 为2 ，l 。 若如图3 - 6 修改这段代码，则增加甩个p o w e r 变量，本函数增加的语句仅为以。 北京邮电大学硕上研究生学位论文第三章t d h s u p a 综测仪物理层实现 v o i dc o n f i g p o w e r ( i n ti m o d e ，s t r u _ s e t u p _ r e q _ p o w e r - p s t r u c o n i g p o w e r ， i n tm p i p o w e r l ，i n t * p i p o w e r 2 ，i n t - p i p o w e r 3 ) s t r l l s e t u p _ r e q p o w e rt _ s t r u d e f a u i t p o w e r - 一1 0 ，一1 0 ，一1 0 ) 二 s t r 【l s e t u p _ r e q p o w e r - t p g t r u c o n i9 p o w e r ； i f ( i m o d e g m d e f a u l t ) | t _ p s t r u c o n f i s p o w e r 一& t _ s t r u d e f a u i t p o w e r ； ) e l s e t _ p s t r u c o n fis p o w e rt p s t r u c o n fis p o w e r ； - pip o w e rl - t _ p s t r u c o n fis p o w e r 一 m _ ip o w e rl 二 - p ip o w e r 2一t p s t r u c o nfig p o w e r 一 m _ ip o w e r 2 ； - pip o w e r 3昌t p s t r u c o n fig p o w e r 一 m _ ip o w e