随着社会对无线通信的广泛需求,LTE技术现在已经投入我们的日常生活中。三大运营商同时推出TD-LTE服务,带宽大、速率高、稳定性好使其成为未来的发展趋势。在中国,作为新兴技术的TD-LTE家庭基站由于其安装简单、性能稳定、功耗低,有着巨大的发展空间和实际应用价值,其中基带芯片的完全自主研发势在必行。基带芯片物理层的上行控制信道作为不可或缺的一部分,决定着信道传输质量等多个重要因素,也就决定着基站各部分的性能。在这个背景下,本文完成了基于Maotu DSP的TD-LTE上行接收端物理控制信道全链路设计与实现。首先本文介绍了TD-LTE及物理层控制信道的基本概念、协议流程。主要介绍了LTE的发展过程、发展现状及未来趋势,并对TD-LTE关键技术做了简要说明,并简要介绍了家庭基站在国内外的发展情况,进而介绍了TD-LTE物理层协议的基础知识,包括物理层帧结构和物理层基本参数的含义,并简要介绍了物理层控制信道格式1/1A/1B/2/2B的发送端设计流程。然后本文对物理层控制信道上行接收端做了基于浮点C模型的设计和实现。在VC++和Matlab为基础的软件环境下对浮点模型的算法进行了实现。主要模块包括解SC-FDMA符号、信道估计、滤波去噪、信道均衡、快速傅里叶变换、解正交振幅调制、子载波平均及符号平均。本文还对各个模块的函数接口设计进行了说明,并将浮点C模型和标准仪表数据进行比较,画出物理层控制信道各格式接收模型的性能曲线,并做出分析,证明C模型的性能符合协议规定。最后本文根据中科院自行研制的Maotu DSP的软件及硬件特点对浮点C模型的设计方案进行了定点实现及优化。主要的技术有浮点数的定点化,包括整体的定点规则和每个模块的定点设计。还有Maotu DSP使用的标量指令集及向量指令集在各个模块中的使用方法和优化技巧,并设计了各个模块的程序流程图。然后对本文的DSP开发流程做了结果展示,并对浮定点模型性能做了均方误差统计,证明与浮定点模型的一致性,从而证明定点模型符合协议规定,并对各模块内的函数运行效率与吞吐率做了统计与比较,完成定点模型的性能分析。本文的创新点在于基于中科院计算所完全自主研发的Maotu DSP,对TD-LTE物理层控制信道的基站接收端进行了设计与实现,也是Maotu DSP首次应用于TD-LTE物理层控制信道的设计,对未来Maotu DSP的其他设计及完全自主研发基带芯片的设计及应用起到了参考的作用。