石家庄经济学院开题报告书

1、 本科生毕业设计（论文）开题报告书题目TD-LTE系统中扩频技术的FPGA设计与实现姓名吴* 学号410109060401学 院信息工程学院专业通信工程指导教师* 2014年3月5日设计（论文）题目TD-LTE系统中扩频技术的FPGA设计与实现选题依据：1. 国内外有关的研究动态TD-LTE即TD-SCDMA Long Term Evolution，宣传是指TD-SCDMA的长期演进。LTE将大大提升用户对移动通信业务的体验，为运营商带来更大的技术优势和成本优势，大大提升了运营商的利润空间，巩固蜂窝移动技术的主导地位，有助于改善目前通信业务的IPR格局。无论是后续市场的需求还是作为未来十年一个

2、具有较长竞争力的技术需求，TDLTE都得到了大家的一致关注。. 扩频通信最初是从军事抗干扰系统发展而来，它与光线通信、卫星通信三者一起被成为信息时代的三大高新技术通信方式。美国从50年代起就开始了扩频通信系统理论的研究。1955年美国麻省理工学院为远距离高频无线电电传通信胭脂的F9C型无线电传机系统，标志着扩频通信技术的开始。但当时扩频技术设备比较庞大且价格昂贵，不能广泛传播应用，仅限于应用在军事领域。80年代以来，随着大规模集成电路的发展，微处理器和数字信号处理技术得到快速发展和广泛应用，扩频技术在无限通信领域也得到了迅速发展。目前扩频通信技术已经被广泛应用于卫星通信、GPS导航定位、测距、

3、移动通信、蓝牙技术、电子对抗、跟踪以及遥控等方面。2. 理论及实际意义无线通信系统中普遍使用扩频通信技术，因此研究扩频技术具有重要的现实意义。直接学列扩频技术是应用最广的一种扩频技术，研究它便于掌握扩频技术的精髓。随着FPGA在无限通信系统中有事的不断增强，将扩频技术的研究和FPGA想结合无疑是较好的设计方案。伪码是类似于白噪声系统特性的随机序列，在扩频通信系统中被用作扩频序列，伪码同步则是实现扩频通信系统的关键，因为其性能的好坏直接影响到系统各方面的性能。在实践工程中，由于接端和发端时钟频率源的不稳定、点播存在传播时延、扩频序列存在启动时差等等原因，造成收发不同步，从而无法对接受到的信息进行

4、解扩，更无法恢复原有窄带信号数据。伪码同步包括捕获和跟踪两个过程。捕获有三种方式：串行捕获、并行捕获及串并捕获。由于穿行捕获难以满足某些现实通信系统的要求，因此出现 并行捕获方式。但是，并行捕获往往需要小号更多的硬件资源，因此产生了串并捕获方式。串并捕获方式是具有最重要的工程意义的优化的伪码捕获方式。伪码捕获方法大多采样匹配滤波器法、串/并行滑动相关捕获法、串并结合滑动相关捕获法、多通道相关滑动捕获法、辅助序列捕获发等。随着数字信号处理技术的不断发展创新，以后还会出现更有突破性的伪码捕获方法。图1 匹配滤波器法图2 串并结合滑动相关捕获法伪码跟踪一般采样跟踪环来实现，包括：T抖动环TDL和延迟

5、锁相环DLL。实现DLL的方式有相干和非想干两大类。相干方式是指对信号处理时接收端信号需要首先和收到信号载波达成同频同相状态，故采用相干方式须预先知道载波的信息；非想干方式既不需要和收到信号的载波同步。在扩频通信系统中，因为信噪比往往较低，这种条件下载波解调所需的载波信息是不容易渠道的，因而采用非想干方式在对信号处理时就占了优势，是比较通用的方法。大多数学者对非相干DLL进行进行了非常细致的分子和改进。有学者提出了一种加性高斯白噪声信道下的数字几代采样非相干码跟踪环，对其性能和环路滤波器的带宽都有所改进；还有一种使用自适应滤波器静行为码跟踪的算法，结构简单；另外还有一种循环件相比较的快速锁相环

6、电路，对数字锁相环进行了改进，但实现结构上也比较复杂。即使有很多种改进方式，但是普通意义上的延迟锁相环在实际工程应用中仍占了较大成分，可以满足一般系统的需求。在无线通信方面，以扩频理论为基础的CDMA技术来实现3G业务已经的到全世界的认可，扩频CDMA通信以及其它扩频技术的研究、应用和发展正在走向新的阶段。最新的4G也应用的扩频技术。随着扩频通信技术在国防军事通信和民用通信中的不断深入应用和渗透，扩频通信技术正显得越来越重要。研究扩频通信技术意义重大，特别是在我国罗频技术研究相对落后的情况下，此研究现实意义尤为重要。另外鉴于FPGA在通信系统信号处理中的种种有事，考虑用FPGA来开发全数字的之

7、阔通信系统，不仅可以充分提高扩频系统的性能，还可以节省成本和功耗，增加系统灵活性。因此，基于FPGA的扩频通信系统的设计研究以及伪码同步的研究具有较强现实意义。毕业设计（论文）的主要内容及可能的创新点第一章，主要介绍扩频通信系统产生的世道北京以及同步问题的产生，简要介绍同步的基本过程和软件无线电技术。归纳国内外在扩频伪码同步领域的研究进展及发展趋势，最后介绍本文的主要内容。 第二章，给出扩频通信的基本原理、性能参数和基本类型，重点研究直接序列扩频通信系统的基本原理，并对其频谱特性进行分析，讨论伪码同步对扩频系统的重要性。讨论ovsf码的生成，介绍ovsf码的基本特性。第三章，研究ovsf码的正

8、交性为基础的码捕获技术以及跟踪和解扩方法。列出常见的集中码捕获方法：滑动相关法、匹配滤波器法等，以平均捕获时间和电路复杂度对其性能进行分析。并简要介绍锁相环的基本结构，重点研究数字延迟锁相环的所想远离和鉴相特性，对其改进并给出工程应用中的犬时间非性感延迟锁相环。第四章，整合第三章内容，给出实验结果，并进行分析。完成研究内容的技术路线或研究方法进度安排及各阶段主要任务1、2014/3/7-2014/3/31 学习TD-LTE中扩频通信系统原理及VHDL语言； 2、2014/4/1-2014/4/22 深入学习有关知识，掌握设计原理，把握整体构架；3、2014/4/23-2014/4/30 建立仿真模型、上机熟悉语言、编程编程、调试；4、2014/5/4-2014/5/15 编程调试、分析性能； 5、2014/5/16-2014/5/31 编程调试、分析性能，写论文，准备答辩事宜。指导教师意见： 指导教师签字： 年 月 日开题报告会纪要时间地点与会人员姓名职务（职称）姓名职务（职称）姓名职务（职称）开题报告会意见：指导小组意见负责人签名：年月日学院意见负责人签名：年月日说 明1.毕业设计（论文）题目一经选定，毕业生要严格围绕选题