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随着社会的发展,无线通信技术也在不断的进步,用户对数据传输速率的要求越来越高,十几兆比特每秒的比特速率已渐渐无法满足用户的需要,因此3GPP开始了通用无线移动通信技术的长期演进(LTE)项目。
本文研究了LTE系统中上行控制信息的接收算法及DSP的实现。在LTE系统中,上行控制信息分别在两个不同的物理信道上进行传输,即物理上行共享信道(PUSCH)与物理上行控制信道(PUCCH)。但是上行控制信息在不同的物理信道上传输的内容有所不同。当上行控制信息在PUSCH上传输时,上行控制信息包括:非周期信道质量指示(A-CQI),预编码矩阵指示(PMI),秩指示(RI),混合自动重传请求应答(HARQ-ACK)。当上行控制信息在PUCCH上传输时,上行控制信息包括:周期信道质量指示(P-CQI),预编码矩阵指示(PMI),混合自动重传请求应答(HARQ-ACK),调度请求(SR),但HARQ-ACK与SR单独在PUCCH上传输时,不进行信道编码。
本文首先介绍了LTE物理层的关键技术,其次给出了详细的上行控制信息发送与接收的信道流程,包括在PUSCH上的处理流程与在PUCCH上的处理流程。由于上行控制信息主要采用了Reed-Muller码的信道编码方式,因此,本文深入研究了Reed0Muller码的编译码算法,包括经典的Reed-Muller码的编译码算法(大数逻辑译码算法)以及LTE系统中的类Reed-Muller码的编译码算法。LTE系统中的类Reed-Muller码,采用了基于Reed-Muller码的超码编码方式,与TD-SCDMA物理层协议中的TFCI编码类似。但3GPP LTE系统中Reed-Muller码的编码矩阵采用了更复杂的交织技术,增加了更多的掩码,这使得接收端的译码难度增大。
因此,本文根据3GPP LTE系统中Reed-Muller码的编码矩阵的特点,给出了全搜索译码算法以及基于FHT的软/硬判决的译码算法,并通过MATLAB进行仿真,仿真结果表明基于FHT的译码算法不仅达到全搜索译码算法的性能,而且所用的时间是全搜索算法的1/4,同时可以看到采用软判决的译码算法相比硬判决译码算法,SNR提高了约2dB。最后给出了基于FHT的Reed-Muller码译码算法的DSP设计与实现,并应用于国家科技重大专项TD-LTE无线综合测试仪表的开发中。