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1、本 科 毕 业 设 计（论文）题目: 基于通用处理器的LTE-PUSCH解调和解扰的设计与实现 姓 名 高扬 学 院 信息与通信工程学院 专 业 通信工程 班 级 07111 学 号 070336 班内序号 25 指导教师 胡春静 2011年 6 月基于通用处理器的LTE-PUSCH解调和解扰的设计与实现摘要随着社会的飞速发展，作为高新技术产业之一，移动通信行业竞争日趋激烈。为了提高市场竞争力，2004年底，3GPP启动了LTE项目。作为“准4G技术”，LTE已在人们的不断研究中发展和完善，成为3GPP的主流竞争力。而LTE系统的结构与功能的设计也成为LTE项目的研究重点，它的实现与其实际性能
2、关系到这项技术是否能真正应用于实践。本课题主要研究了LTE系统物理上行共享链路（PUSCH）中，解调和解扰两个模块的设计与算法实现，及其实际性能。鉴于LTE-PUSCH中解调模块和解扰模块都属于比特级处理部分，算法较为简单，本课题主要研究了软解调模块的简化算法及这两个模块的编程实现，并且在多种配置条件下测试其功能实现的正确性，在此基础上进一步优化模块性能。本论文主要是在通用处理器平台上完成解调和解扰模块的编程实现，并在不影响其正确率的情况下优化程序，达到提高模块性能的目的。本文首先介绍了LTE系统的背景和技术指标，以及选题的主要任务和研究思路。第二部分描述了LTE-PUSCH中相关模块的结构及
3、功能划分，解调和解扰模块在其中的位置及功能，以及在通用处理器平台上软解调模块和解扰模块实现算法的相关知识。第三部分研究了软解调模块和解扰模块的具体设计思路与实现过程。第四部分主要分析了模块的性能，提出了提高模块性能的可行性方法，并通过实际测试验证各优化方法对模块性能的影响。最后对研究课题进行了总结及展望。关键词PUSCH软解调解扰LLR优化Design and Implementation for LTE-PUSCH Demodulation andDescrambling Based on General -Purpose ProcessorABSTRACTWith the rapid de
4、velopment of society, as a high-tech industry, the competition in the wireless communication intustries is becoming increasingly fierce.In order to improve the competitiveness of market, in the end of 2004, 3GPP LTE project started. As the quasi-4G technology, LTE has been always developing and impr
5、oving with peoples continuous researches, and now, LTE has become the main section of 3GPP.To LTE system, the design of its structure and function has become a more important thing. Its implementation relate to the actual performance of this technology in life.In this paper, I mainly studied the dem
6、odulation and descrambling of the LTE-PUSCH, and the design and implementation of this two modules. In view of that the algorithm of LTE-PUSCH demodulation and descrambling modules is simple, they are bit-processing section, the main topic of this paper is about a simplified method of soft-demodulat
7、ion module and the implementation of these two modules, and also tested the correctness of its function in a variety of configurations conditions, on this basis, to optimize these modules performance.This reserch is on the general purpose processor platform, to complete the design and implementation
8、 of demodulation and descrambling module programming, and search the optimization of the procedures in the case of not affect their accuracy to achieve the purpose of improving the module performance. This paper introduces the LTE system, its background and technical features, as well as the main ta
9、sk of topic and research ideas.The second part describes the LTE-PUSCH in the relevant division of the structure and function modules, the location and function of demodulation and descrambling parts in LTE-PUSCH channel, then introduces the general-purpose processor platform and in this platform th
10、e implementation about the soft-demodulation algorithm and the descrambling parts.The third part is about the specific design ideas and implementation process of the soft demodulation and the descrambling modules.Part IV analyzes the performance of this two parts, proposes some feasible methods to i
11、mprove the performance of program, then tests the performance of the optimizations.Finally, the article gives a conclusion and prospect.KEY WORDS PUSCH soft-demod descramble LLR optimize目录第一章引言11.1 选题的背景11.1.1 LTE项目背景简介11.1.2 LTE系统主要技术特征21.1.3 LTE技术发展情况概述31.2 选题主要任务及研究思路5第二章研究内容综述62.1 PUSCH相关知识62.1.
12、1 PUSCH介绍62.1.2 PUSCH相关模块结构及功能划分62.2 通用处理器相关概述72.3 课题的主要内容82.3.1 软解调模块82.3.1.1 软判决与硬判决82.3.1.2 Log-MAP LLR算法82.3.2 解比特加扰模块92.3.2.1 加解扰的意义92.3.2.2 扰码的产生92.3.2.3 解扰的原理10第三章模块设计与具体实现113.1 软解调模块设计及具体实现113.1.1 软解调模块具体设计思路及过程113.1.2 函数输入输出133.1.3 函数具体实现流程143.1.3.1 QPSK软解调过程143.1.3.2 16QAM软解调过程143.1.3.3 64
13、QAM软解调过程143.2 解比特加扰模块设计及具体实现153.2.1 解比特加扰模块具体设计思路及过程153.2.2 函数输入输出163.2.3 函数具体实现193.2.3.1 扰码生成函数具体实现193.2.3.2 解扰判断函数具体实现19第四章功能测试及性能优化204.1 功能测试204.1.1 测试基本方法204.1.2 解调模块功能测试204.1.3 解扰模块功能测试214.2 优化的相关知识234.2.1 SIMD编程及SSE指令集概述234.2.2 优化常用工具VTune244.2.3 优化的意义和一般方法264.3 具体性能分析及优化264.3.1 软解调模块程序优化264.3
14、.1.1 基本SSE指令语句优化264.3.1.2 Max-log-MAP算法274.3.1.3 QPSK的饱和处理294.3.1.4 16QAM的SSE指令调序304.3.1.5 MakeFile自带优化指令334.3.1.6 软解调各阶段优化效率比较334.3.2 解扰模块程序优化354.3.2.1 基本SSE指令优化354.3.2.2 扰码函数异或指令优化364.3.2.3 解扰判断SSE指令优化374.3.2.4 合并循环的SSE指令优化384.3.2.5 Make File内自带优化-O2394.3.2.6解比特加扰各阶段优化效率比较39第五章总结及展望415.1 工作总结及心得体会
15、415.1.1 工作总结415.1.2 心得体会415.2 后续研究展望42II北京邮电大学本科毕业设计(论文)第一章 引言 1.1 选题的背景1.1.1 LTE项目背景简介社会在发展，人类在进步。作为高新技术产业之一，通信行业的发展速度一直令人不能小觑。随着移动通信的蓬勃发展, 全球无线通信呈现出移动化、宽带化和IP 化的趋势, 移动通信行业竞争日趋激烈。正当全球微波接入互操作（WiMAX）技术以令人惊讶的速度迅猛崛起之时，为了和WiMAX ,Wi2Fi 等新兴的无线宽带技术竞争, 提高3G 在新兴宽带无线接入市场的竞争力，同时摆脱Qualcom的CDMA约束，在2004年12月召开的3GPP RAN第26次全会上，3GPP正式通过了UTRAN技术的长期演进（Long term Evolution，LTE）的研究立项
