TD-LTE下行链路基带信号发送方案与硬件优化

"TD-LTE综合测试仪表的关键模块主要涉及OFDM调制、FPGA、DSP和中频接口的研究与实现。在TD-LTE系统中，下行链路基带信号发送方案通过优化设计思路和硬件资源得以实现。该方案经过实际环境测试，验证了其可行性与效率。" 在TD-LTE(Long Term Evolution Time Division Duplex)系统中，正交频分复用(OFDM)是其物理下行链路的主要调制技术，因为它能高效利用频谱且实现相对简单。OFDM工作原理是将高速数据流分解为多个较低速率的子载波，通过快速傅里叶变换(FFT)和逆快速傅里叶变换(IFFT)进行处理。在TD-LTE下行链路，子载波映射采用集中式(Localized)方式，确保数据有效传输。 硬件实现的关键在于基带信号发送模块，特别是IFFT变换。由于FFT和IFFT计算复杂度较高，单纯依赖当前硬件可能无法满足实时性要求，因此需要进行优化。在设计中，FPGA(Field-Programmable Gate Array)被用来处理与DSP(Digital Signal Processor)和中频接口的交互。FPGA中的McBSP(Multichannel Buffered Serial Port)接口用于接收串行数据，并将其转换为并行格式，以便进行子载波映射。映射后的数据存储在乒乓操作的RAM中，以便连续处理。 此外，I2C(Inter-Integrated Circuit)接口设计也是重要一环，它遵循I2C总线协议，用于设备间的低速通信。主机通过发送7bit从机地址和1bit的读/写位(R/W)，来控制数据的读取或写入。I2C协议的灵活性使得它可以适应多种不同的硬件配置。 在基带信号发送的关键步骤中，IFFT变换使用了预定义的IP核，针对不同算法进行优化，以实现2048点的IFFT运算。这种优化的IFFT变换能够有效地降低计算复杂度，提高系统运行效率。 该研究在深入理解OFDM、FPGA、DSP和中频接口的基础上，提出了一种优化的TD-LTE下行链路基带信号发送方案。通过实际硬件环境的大量测试，证明了该方案不仅在理论上是可行的，而且在实际应用中也能达到预期效果，这对于TD-LTE系统的测试和评估具有重要意义。