3GPP-LTE 基頻下傳接收機之設計

Design of a Baseband Down-Link Receiver for 3GPP-LTE

朱志偉(Chin-Wei Chu)

指導教授 ： 黃元豪

國立清華大學/電機資訊學院/通訊工程研究所/碩士(2008年)

摘要

In this thesis, we propose a base-band downlink OFDM processor based on the 3GPP LTE. This processor supports scalable bandwidth for different OFDM modes. A low-cost sampling rate conversion is employed to obtain different sampling rates for different bandwidths. We also integrate a channel-aware low power FFT processor in the system, and the FFT processor can support a variable-length form 128-points to 1024-points. We design a reconfigurable channel interpolator for different channel environments to execute channel estimation. Besides, our system architecture includes symbol timing detection, timing recovery, and carrier recovery. Finally, the circuit architecture is designed and simulated and we use the cell-based design flow to obtain the synthesis result with TSMC 0.18μm cell library.

關鍵字

正交分頻多工 ； 下傳接收機 ； 第四代行動通訊系統

並列摘要

科技的日新月異，手機也開始追求著高傳輸率，以致影像傳輸的功能，而且還要在高速環境中，能有良好的收訊，而第四代手機系統也正追求著這樣的目標。目前第四代手機規格標準的競爭，非常激烈，最大的兩大競爭對手為Mobile Worldwide Interoperability for Microwave Access技術的標準，簡稱mobile WiMAX標準也就是IEEE 802.16e與3rd Generation Partnership Project Long Tern Evolution所使用的技術規格，簡稱3GPP LTE，這兩大對手的共通點在於其傳輸技術都是利用正交分頻多工存取技術(OFDMA)，而3GPP LTE期望能將傳輸率達到100M bps，並且接收機可以在時速250 km/hr高速移動下，正常接收。著眼於3GPP LTE的優勢，所以在本論文中，乃是根據3GPP LTE所提出的標準，設計了一個可以使用在不同傳輸頻寬下的正交分頻多工系統之基頻下傳接收機。其中包含了低成本的取樣頻率轉換處理器可以操作在不同的頻寬下得到不同的取樣頻率，來實現scalable bandwidth 概念。還有整合可感知通道低功率快速傅立業轉換器，此快速傅立業轉換器與一般常見快速傅立業轉換器相比約可降低36%的功率損耗，並且此傅立業轉換器可以支援FFT的大小從128點到1024點。以及在通道估測部份，我們設計了可重置通道估測內插器，利用polynomial interpolation，不同階數的內插方程式的組合，可以根據不同的通道環境下來使用，而我們主要模擬的環境有三種，一是small cells，二是urban area，以及 hilly terrain。另外還包括了符元時間偵測，取樣頻率同步，載波頻率回復等。最後我們完成其系統電路設計及模擬，然後根據cell-based設計流程，並且使用tsmc0.18μm cell library得到其合成的結果。

並列關鍵字

3GPP-LTE ； OFDM ； Baseband Downlin Receiver

參考文獻

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