TD-LTE分布式基站多天線射頻拉遠(yuǎn)單元數(shù)字前端的研究.pdf

1、隨著移動通信技術(shù)的迅猛發(fā)展，無線通信系統(tǒng)呈現(xiàn)出移動化、寬帶化和IP化的趨勢，為提高3G在寬帶無線接入市場的競爭力，以及應(yīng)對來自WiMAX，Wi-Fi等其他無線寬帶接入技術(shù)的挑戰(zhàn)，3GPP組織提出了進(jìn)行UTRA和UTRAN長期演進(jìn)(Long Term Evolution,LTE)技術(shù)研究的計(jì)劃，以實(shí)現(xiàn)3G技術(shù)向B3G和4G的平滑過渡。包括LTE在內(nèi)的現(xiàn)代3G、4G移動通信基站的主流是分布式基站，它最大的特點(diǎn)是把傳統(tǒng)宏基站分割為基帶處理單元

2、（BBU）和射頻拉遠(yuǎn)單元（RRU），二者通過光纖相連，具有靈活性強(qiáng)，施工更加簡便、快捷，大大降低工程安裝難度并節(jié)省工程所需時(shí)間，機(jī)房選取不受限制等優(yōu)點(diǎn)。
　　本文以某公司預(yù)研項(xiàng)目LTE分布式基站2.3~2.4GHz頻段二通道射頻拉遠(yuǎn)單元（RRU）的研制為背景，研究了LTE分布式基站RRU中的數(shù)字前端部分，介紹了其結(jié)構(gòu)、算法原理和具體實(shí)現(xiàn)。
　　本文首先簡要介紹了LTE的產(chǎn)生背景、發(fā)展情況與主要技術(shù)特征，以及分布式基站系統(tǒng)的特

3、點(diǎn)和組成，然后在提出LTE分布式基站RRU數(shù)字前端的設(shè)計(jì)方案前先介紹數(shù)字前端概念并介紹了幾種常用的無線通信系統(tǒng)收發(fā)信機(jī)結(jié)構(gòu)，之后，在深入分析了軟件無線電數(shù)字前端原理的基礎(chǔ)上，結(jié)合軟件無線電思想提出了一種基于單片F(xiàn)PGA的LTE分布式基站兩天線RRU數(shù)字前端的設(shè)計(jì)方案，并給出了系統(tǒng)框圖和工作原理，該設(shè)計(jì)方案能夠同時(shí)處理兩路20MHz帶寬的LTE信號，系統(tǒng)時(shí)鐘368.64MHz。接下來本文對系統(tǒng)中的關(guān)鍵模塊設(shè)計(jì)方法進(jìn)行詳細(xì)介紹，其中DDC、

4、DUC采用目前業(yè)界日趨流行的高效圖形化FPGA開發(fā)工具System Genetator進(jìn)行設(shè)計(jì)，再在FPGA中集成，極大的縮短了開發(fā)周期。同時(shí)本方案FPGA內(nèi)還集成有數(shù)字預(yù)失真模塊以提高功放的線性度，對發(fā)射信號ACLR的改善可達(dá)20dBc，EVM改善2％rms左右。最后對設(shè)計(jì)好的數(shù)字前端結(jié)合模擬前端進(jìn)行聯(lián)調(diào)和測試，測試結(jié)果表明數(shù)字前端達(dá)到了預(yù)定的設(shè)計(jì)要求。與其它常用的收發(fā)信機(jī)數(shù)字前端設(shè)計(jì)方案比較，本方案設(shè)計(jì)的數(shù)字前端具有寬帶高速、集成度