WCDMA无线数字直放站的ICS技术研究与仿真实现（最新）

算法收东北大学硕士学位论文第章直放站的算法仿真敛速度在低增益时略优于算法，但在高增益时算法优算法性能。

从输出误差百分比可以看出频域算法较时域算法在相同条件下有较低的误差百分比。

其中算法表现最优，均小于为可以接收范围。

从指标可以看出，表征了测量信号和参考信号的误差矢量，衡量系统的整体调制性能，反应信号的受损伤程度。

从时域变换域算法的仿真数据看来算法的值最优，算法值波动最大且超出了标准要求。

从系统仿真耗时上看出，相同点数仿真，算法和算法耗时相当，算法时间最长，而只这些算法中耗时最短的，这和节中仿真的结果是致的。

综合各项仿真指标，算法算法算法和算法中算法性能最佳优良，并且在实际实现过程中也比较容易。

所以在实际无线直放站回波抵消中有着广泛的应用，但是它也存在这些不足，比如小节中所说的在稳态阶段波动误差较大，在下节我们将改进的算法应用到直放站的回波抵消当中。

改进算法的干扰抵消直放站仿真仿真环境的设定测试信号采用节中的信号源，信号幅度为个单位，长度为个时隙序数据经过倍采样后的点数据，信道采用单主路径反馈，隔离度为，仿真重复次数。

具体算法公式见节，下表给出更新公式中的部分参数，具体参数如下表东北大学硕士学位论文第章直放站的算法仿真表本文改进算法的直放站仿真参数定步长仿真点数步长滤波器长主信道延迟回波信道特性单径单径单径单径输入信号功率信号信噪比干扰抵消仿真分析直放站相对增益为通过仿真得到改进算法的直放站的输出均方误差曲线，如图本文改进算法块每块点均方误差定步长算法块每块点均方误差块每块点均方误差块每块点均方误差图时不同算法的收敛曲线通过上面仿真图可以看到频域算法在相对增益为的条件下，算法实现了很好的收敛，调节系数为时候收敛速度略慢于其它三种算法，定步长算法有定稳态误差。

东北大学硕士学位论文第章直放站的算法仿真本文改进算法定步长算法图时直放站输出信号星座图上图为直放站输出信号进过解扰解扩之后得到的信号星座图，通过观察四种算法的星座图聚敛效果较好，各自都收敛于四个象限。

二直放站相对增益为在直放站的相对增益达到的时候，定步长算法性能下降比较明显，通过直放站输出的均方误差曲线可以看出，定步长算法在算法收敛稳态期有较大的误差波动，输出误差变大，对输直放站正常输出信号造成干扰，参数为和的算法抗噪声能力较本文的算法较弱，输出均方误差较大可以看出变步长算法对于算法稳态期的波动误差有较强的抑制能力，同时可以抵抗输入噪声对算法的影响。

东北大学硕士学位论文第章直放站的算法仿真本文改进算法块每块点均方误差定步长算法块每块点均方误差块每块点均方误差块每块点均方误差图时不同算法的收敛曲线本文改进算法定步长算法图时直放站输出信号星座图上图为直放站输出信号经过解扰解扩后的输出信号星座图，从图中可以发现定步长算法的星座图较其他三种算法的星座图聚敛程度有所下降说明本文提出的变步长东北大学硕士学位论文第章直放站的算法仿真算法在高增益下高噪声可以很好的消除稳态期波动误差的影响。

其他测试数据如下表表改进算法与相似算法下直放站测试结果相对增益输出误差仿真耗时本文改进算法定步长总结从输出信号的均方误差和星座图来看，在相对增益条件下定步长和变步长均可以实现算法收敛星座图聚敛良好。

可以抵消直放站的反馈干扰。

但是在大增益条件下定步长算法表象出稳态期误差较大波动，算法性能下降。

表象最优。

输出信号误差百分比。

三种算法的误差信号百分比均在以内，符合直放站那的规定要求。

通过比较变步长相比定步长算法在大增益时百分误差候较低，值。

三种算法的值均小于，符合直放站要求。

在大增益的情况下，本文该井算法优于定步长算法。

仿真耗时。

通过对不同算法在不同相对增益下的耗时比较，定步长算法的耗时相对少些，但是三者相差不大，在可以接受范围。

通过各项试验指标的可以得出变步长算法的性能要优于定点算法，同时本文提出的算法经过优化步长更新公式，有效抵抗噪声干扰，获得较小的稳态误差，在实际工程应用中有很高的价值。

东北大学硕士学位论文第章直放站的算法仿真其他影响因子的研究分析信号的不相关性由文献中的证明可以知道要想实现回波模拟对消必须满足定条件，即反馈信号信道模拟信号均需和输入信号不相关。

通过仿真可以发现信号在不同码片内部不相关，而在同码片有较强的相关性。

关键代码加载信号设置相对偏移信号求解偏移信号和原始信号的相关值这里将偏移量设置为，仿真结果如下图，当循环到第个码片的时候，即等于所设定的取值。

知识后二者的相关值突然变大，但是在其他点处二者的相关值较小。

说明了信号有较强的自相关性，在不同码片处不相关。

点数相关值幅度图信号的自相关性即反馈信号信道模拟信号要和输入信号之间的延迟大于个码片时间，由于系统中滤波器和插入的主延迟的影响，这个要求很好就能得到满足。

功放增益的影响直放站中主要的功能就是进行信号的放大发射，所以功法增益至关重要。

如果增益过大则会引起直放站自激隔离度不够的时候，如果增益不够则会导致覆盖面积达不东北大学硕士学位论文第章直放站的算法仿真到指标要求。

直放站在不同增益下的输出波形图如下点数幅度点数幅度点数幅度点数幅度图不同增益下直放站输出信号可以看出直放站相对增益在和的时候均能保持稳定输出，但是在相对增益为的时候输出信号迅速扩大导致自激现象的发生。

所以系统的稳定性和直放站增益有密切联系，为了保持系统稳定不可以使增益过大。

因此提出变增益直放站结构，主要思想为在算法收敛的初期采用小增益进行信号的发射，降低回波能量，当算法进入到稳态期时再采用大增益发射，整个过程的切换过程通过个数据点数计数模块，根据设定的阈值进行切换。

这样就可以保证自适应抵消算法在直放站中的稳定运行，改进结构图如下信道特性系统延迟自适应算法信道模拟器高低点数图变增益直放站结构通过实验验证，这种变二阶段变增益直放站结构对其运行稳定和信号放大性能提高有很大的提高。

东北大学硕士学位论文第章直放站的算法仿真滤波器阶数的影响通过节的推导可以得出结论，滤波器的长度跟反馈波的反射时间有直接关系，当反馈路径较长时，则需要较长的滤波器进行覆盖。

但实际情况当中由于较长反馈路径的信号能量较小，常常被忽略掉。

根据不同的场景则有不同的反馈时延和反馈衰减。

下表列出不同环境下信号时延和衰减的关系表不同环境下信号时延和衰减关系乡村地区城市典型信道城市差信道山区衰减时延衰减时延衰减时延衰减时延通过节计算得知，米时的反馈时延为，如果采样频率为则需要阶的滤波器，随着反馈时延的加大所需要的滤波器长度也随着增大。

但是较大时延对应的功率衰减也非常大，通常在特定环境下考虑径的反馈干扰。

下图为个阶的自适应滤波器模拟信道各径反馈的系数情况。

主径反馈相对增益为，时延个点次路径反馈增益为，时延个点次路径反馈增益为，时延为点。

仿真图如下可以看出滤波器可以很好的模拟出了实际当中的信道延迟滤波器长度滤波器系数值主路径次路径次路径图自适应滤波器跟踪信道状态情况图中包含点滤波器延迟。

因此在实际中要根据反馈环境中多径信号进行估计来设计滤波器的长度，但又不能为了追求全覆盖使得滤波器长度过长，这样将导致系统的整体延迟变大，超出标准要求。

东北大学硕士学位论文第章直放站的算法仿真小结本章主要进行了直放站仿真模型的建立，然后仿真得出了无抵消算法直放站传统抵消算法直放站和改进算法直放站的性能指标。

改进频干扰抵消算法算法可以很好的抑制算法在稳态期出现的波动误差，加快了的运算速度，克服了信号的自相关矩阵特征值发散和输入信号噪声带来的影响，在较大的相对增益下仍能保持较好的回波抵消效果。

在最后对直放站性能产生影响的因素进行了研究，并且得出了相关结论，对直放站的实际设计开发有很大的帮助。

东北大学硕士学位论文第章直放站的设计第章直放站算法的设计随着当今微电子技术的发展和半导体制造工艺的不断提高，技术的到了大力发展，现场可编程门阵列内含丰富的逻辑单元时钟单元连线单元和存储单元。

本章将通过可重构硬件平台初步设计算法。

平台介绍本文将在公司的系列上进行算法验证。

平台为开发板见图。

主要指标如下封装超过数据线时钟配置，代码存储映射图开发平台东北大学硕士学位论文第章直放站的设计模块设计本节主要针对自适应干扰抵消算法模块进行基于平台的设计。

由小节所知道的算法流程图，进行基于算法模块设计，设计框图如下级联数据共轭转置数据数据保留前数据块后面补数据延迟主数据数据块前补数据滤波器辅链路干扰抵消输出主链路数据数据变步长图基于的改进算法结构通过观察上面结构图，主要含有模块和模块，模块主要补偿模块所带来的延迟和级联数据块。

接收和转发天线输入采样为倍码片速率，内部采用倍码片速率运行。

个数据周期为，则在内部可以到达的数据为个。

那么可以对串行数据进行次操作，每次时间为。

串行的数据输入信号为复数信号，定点模式，下面将对主要模块进行设计。

模块根据上面分析，五次运算需要两个，其中处理和的运算，处理运算，与并行运算。

采用中的功能产生。

东北大学硕士学位论文第章直放站的设计采用配置模式如下，流水线型持续数据输入输出。

变换长度位。

输入输出数据为定点位。

实现数据缩放直接截取。

图改进算方法中模块主要端口介绍装载数据进行运算。

高电平为运算，低电平为运算，配合使用。

信号实部虚步输入端。

变换完成。

变换数据输出总线。

高电平只是核心正在变换。

模块本节首先对级联进行设计，写入数据速率为，读取速率为。

读入数据需要进行级联成块。

本模