物理層概要設(shè)計

功能性描章節(jié)MultiplexingandmultipleaccessontheChannelPhysicallayerontheradiopathGeneral模塊總體需求分解調(diào)制，解復(fù)用，解交織，信道。1GSM發(fā)送接收總過程開開交交附加重排1/2卷積編碼

復(fù)復(fù)結(jié)結(jié)調(diào)3260bits根據(jù)其重要性分為三類數(shù)據(jù)Ⅰa(50個最重要比特b(132個重a、Ⅰb圖 CRC開開解解調(diào)制解解復(fù)前解交后前解交信信道(Viterbi譯 解解重排序(字流轉(zhuǎn)為比特流解解結(jié)結(jié)總體概要設(shè)在整個發(fā)送端鏈路中。我們只考慮全速率語音信道THS）我們是按傳輸塊來處理20。每20s260bs 重排Crc編重排Crc編編交編交調(diào)復(fù)調(diào)復(fù)5同步定時提取、信道估計、GMSK6發(fā)送端子模塊設(shè)

圖6GSM仿真實現(xiàn)結(jié)構(gòu)框預(yù)編碼處理（只對增強型全速率244bits244bits260bits的數(shù)據(jù)，其中附加的16bits分別為：8bits的CRC和8bits的重復(fù)比特。總的來說，預(yù)編g(D)=D8+D4+D3+D2+8bitsCRCw(k)=s(k)fork=1to71w(k)=s(k-2)fork=74to123w(k)=s(k-4)fork=126to178w(k)=s(k-6)fork=181tos230w(k)=s(k-8)fork=233to重復(fù)比特w(k)=s(70)fork=72and73w(k)=s(120)fork=124and125w(k)=s(173)fork=179and180w(k)=s(223)fork=231and檢驗比特w(k=p(k-252)fork=253to0123456789244bits65bits65bits存為比特流。65bitsCRC8bits檢驗碼（4.2開244bits變?yōu)樽殖槿?5bits輸出比特生成8bitsCRC開244bits變?yōu)樽殖槿?5bits輸出比特生成8bitsCRC檢驗結(jié)結(jié)對244word重復(fù)生成對244word重復(fù)生成3Ⅰa50bits3bitbit（53，50，2）的循環(huán)編碼，編碼生成多項式為：g(D)=D3+D+校驗比特是通過下面的多項式除法求余得到rxxrDxGx

Qx

rxG其中r為校驗比特Gx表示編碼數(shù)據(jù)多項式Qx是商rx是余式（50（Bh<<16（800000h（5161，若讀入1word的數(shù)讀入1word的數(shù)開開搬移輸入數(shù)據(jù)塊前初初始化多項式、最高比特位、整字數(shù)及余bit比比較最高校驗比是否為移完一個字移完所有N個字XOR（數(shù)據(jù)，多項式被取出的一個word的數(shù)據(jù)左移一結(jié)同樣的方法處理余比CRCCRC189bitu(k)=d(2k)andu(184-k)= fork= =p(k) fork=0,1,2（附加校驗位）u(k)=0 fork=185,186,187,188(tailbits)上式中，d(k)182bits數(shù)據(jù)（第Ⅰa、Ⅰb50+132bits，p(k)將一個字的偶數(shù)bit存在內(nèi)存區(qū)將一個字的偶數(shù)bit存在內(nèi)存區(qū)將一個字的奇數(shù)bit存在內(nèi)存區(qū)讀一個雙字到累加器結(jié)兩段數(shù)據(jù)拼接放于輸同理抽取余比特中的奇數(shù)比同理抽取余比特中的偶數(shù)比（260bits開數(shù)據(jù)長度計算奇、偶比特T1=（T0-計算開數(shù)據(jù)長度計算奇、偶比特T1=（T0-計算T1中的雙字個數(shù)及余比特抽取抽取該字的偶數(shù)比抽取該字的奇數(shù)比將將得到的奇數(shù)bit逆序放將3位校驗位附加在該偶數(shù)bit信道編碼的目的就是為了接收端能夠檢測傳輸鏈的錯誤，并能糾正一些錯誤。從比特錯誤率的觀點來看，就是為了改善傳輸質(zhì)量。在GSM標準中，對不同的傳輸業(yè)務(wù)，則TCH/FS1/2信道編碼。GSM系統(tǒng)使用了分組碼與卷積相結(jié)合的編碼方式，如前所述，在信道編碼過程中，我260個信息比特按照其在話音中的重要程度，分為三個不同的等級：Ⅰa、Ⅰb·50·132·7841/237878個比特不予保護。所以經(jīng)卷及編碼輸出的bit456bits。圖7 （185bits輸出：185bits的卷積輸出(378words)+78bits變成字流(78words)32bits32（40位模式G0/G1，同時輸出32*2bits29bits32次，每次按字流交替輸出累加器內(nèi)最高1bits數(shù)據(jù)。最后將輸入數(shù)據(jù)塊的第Ⅱ類數(shù)據(jù)變成字流拼接于卷積輸出之后(注意要扔掉前讀及1雙字讀及1雙字到累加器開開數(shù)據(jù)長計計算雙字數(shù)及余bit計算計算同理處理余計算結(jié)結(jié)將第П類數(shù)據(jù)字流輸出交織的作用是將信道編碼輸出的數(shù)據(jù)塊按照一定方式打亂再將它們分配到各個i(B,j)= for = =B=B0+4n+(kmod =2((49k)mod57)+((kmod8)div(列間遵循塊的對角線方式)。塊間交織就是將按列讀出的8個長度為57的數(shù)據(jù)段的前四個889893b00,a40,b01,a41b02,a42,b03,a43………(B0/A4交替33B1、A533B2、A633B3、A73把每20ms話音456比特分成的8段數(shù)據(jù)為一個塊，假設(shè)第N塊話音數(shù)據(jù)被分為為A（a00,a01a02…a03b00,a40,b01,a41b02,a42,b03,a43………(B0/A4交替33B1、A533B2、A633B3、A73kmodkmod7244529674188963kmod3579852330074529630071488552299307474885296363852303077442996638（48N5764，根據(jù)這一456的循環(huán)地址，57（0，57，14…57次，每次地641bit。開開(總長分別分別從第N+1、N塊數(shù)據(jù)依次讀出設(shè)循環(huán)起始地址分別0(第N+1塊)、228(第N塊循環(huán)起始地址各加兩塊數(shù)據(jù)地址加分別共讀出共讀出共讀出結(jié)GSM510GSM。實質(zhì)上，復(fù)用模塊就是做了一個數(shù)據(jù)的搬移跟連接從交織模塊得到的數(shù)據(jù)放到突發(fā)中的適當(dāng)位置。GSM。以普通突發(fā)為例，在突發(fā)結(jié)構(gòu)中，前后分別有3個尾部比特，取值為{000}；有2比特的控制比特，表示是否偷幀，其值為0或1；訓(xùn)練序列的長度為26比特，在GSM系統(tǒng)中共有8個訓(xùn)練序列，用于信道估計和均衡等。這8個訓(xùn)練序列的產(chǎn)生是由指示的，不同的訓(xùn)練序列對應(yīng)不同的，再復(fù)用時按照得到訓(xùn)練序列從而加到突發(fā)中去。（？輸出：1個突發(fā)的完整結(jié)構(gòu)。開輸開輸出3words的從輸入數(shù)據(jù)域中輸出前根據(jù)控制信息 偷根據(jù)控制根據(jù)控制信息確定訓(xùn)練序列類型并輸根據(jù)前面的判斷附加同樣一個偷從輸入緩存輸出接著的結(jié)附加3個字的尾比GMSKGSMRF前端電路的線性要求較低。10。使用兩個頻率表示10的調(diào)制技術(shù)FSK（頻移鍵控GSM中，數(shù)據(jù)速率270.833kbit/secRF4倍，這樣作可以把調(diào)制頻譜降到最低并提高I/Q90190118012700實際的相位軌跡是被嚴格地控制的。GSMI/Q或數(shù)字FM調(diào)制器精確地生成正確的相位軌跡。GSM規(guī)范允許實際軌跡與理想軌跡之間存在均方根（rms）520度的偏差。

圖 GMSK基帶調(diào)制實由于復(fù)用輸出的數(shù)據(jù)序列是由{0，1}序列組成的二進制數(shù)據(jù)序列。GMSK調(diào)制之前，（NRZ，即：d?ndndnan12其中d0,1a1,1分別代表差分編碼的輸入和輸出序列d1在調(diào)制之前要先進行成型濾波。要選擇合適的成型濾波函數(shù)gtg(t)h(t)*recttTrect(x)定義為rectt fort recttT

h(t)

t2exp22T2(2).h((2).其中：

B是沖激響應(yīng)為h（t）3db帶寬的濾波器。T是一個輸入數(shù)據(jù)比特的延時。符號序列angt進行卷積，得到頻率函數(shù)，再與相乘，得到相位函數(shù)t,a為tt,aaih

g hGSM0.5。IcosQcos輸入：1GMSK二g(t)h(t)*rectt可以根 仿真程序得到表格參見仿真程序中的TOSR=4頻率調(diào)制沖激g(n)：0相位調(diào)制沖激p(n)：

t三、對輸入數(shù)據(jù)調(diào)制，生成調(diào)制后的相位信息，即t,aaih

g (i=1;

b(k)=a(i-1)p(j+OSR)+a(i)p(j)(i=2;j=1,2,…,OSR;k=(i-(i=3,4,…,nij=1,2,…,OSR;k=(i-b(k)=a(i-(i=n;j=1,2,…,OSR; (i=n;j=1,2,…,OSR;b(k)長度為(n+2)*OSR，na(i)的總長度，對于burstn=148。IcosQcos信號時是采用查表讀值的方式實現(xiàn)：先用sinxx[0,2128sinxx間，再根據(jù)就近原則表中的sinx。對輸出數(shù)據(jù)取結(jié)對輸出數(shù)據(jù)取結(jié)t的范圍為(-1,...,1即輸入角度為(-π,…,π)dsp（8000h,...,7FFFh）表示。根據(jù)sin函數(shù)的單調(diào)性，我們在進入展開式計算之前，需要根據(jù)函數(shù)性質(zhì)將tt?:(0,...,1/2)sin(x?)。判斷sinx輸出值的正負情況。t的范圍為(-1,...,1dsp中用21，sinx=-sinx?)，否則sinx=sin(x?)。注：并且由于cosx=sin(π/2-x)，所以我們可以將輸入數(shù)據(jù)經(jīng)處理后同樣sinx函數(shù)來cosx。開開讀入1word輸入數(shù)7FFFh&數(shù)據(jù)(去掉7FFFh&數(shù)據(jù)(去掉符號位將數(shù)據(jù)取查查表就近讀出輸出判斷輸入數(shù)據(jù) 16bit是否為接收端子模塊設(shè)r為輸入，rGSM列。過采樣因子OSRfsrbfs是采樣頻率，rbLhr中的突發(fā)位置。TRAINING=[0010010111000010001001011經(jīng)過MSK后得T_SEQ為選取T_SEQ16MSK符號為T_SEQc，為了使T_SEQc與T_SEQ的長度相等，將T_SEQc兩端分別5個零，得到序列T_SEQE序列。由此可求到T_SEQ與T_SEQE n *

n ? ?

*表示T

TT

TSEQ*h

*與上式卷積的到

*

**h

n w*TSEQ

n1,2,3,4, n0 0wTSEQ信號與

*求卷積，其結(jié)v那么在v中包含了信道沖擊響應(yīng)，這樣，采用 r

*卷積獲得信號vr

enmmwemekkLLh*OSR1，wemmax計的信道沖擊響應(yīng)h的長度過5Tb。Yr*h*16點的共軛值與接收36*OSR+1點(10+16+1010個額外點)求滑動相關(guān)。接收數(shù)據(jù)相關(guān)間距OSR136*OSR+1-16*OSR點。（I2+Q2三．對第二步生成的36*OSR+1-16*OSR點功率值求滑動窗功率和，窗大小為burstburst_start。點求一次相關(guān)和(相關(guān)點數(shù)每次也減少OSR)。共求得Lh+1點估計沖擊響應(yīng)的自相關(guān)值。148乘積累乘積累兩序列第1個對應(yīng)值相開開指向本地訓(xùn)練序列第6個指向接收數(shù)據(jù)r的length(r)/2-18*OSR個rr序列后移OSR點與訓(xùn)練序列下一點相rr序列起始點后移1word(滑動窗計算20*OSR+1次對對20*OSR+1點相關(guān)值求功率next=max-第next=max-第1點功率+后1點功i<相關(guān)點數(shù)-長max=next指向接收數(shù)據(jù)的burst_start:指向接收數(shù)據(jù)的burst_start:Y(n)=r(i—i+窗長窗長點相關(guān)值序列求自相關(guān)指向相關(guān)值序列在mpos確定burst起始位指向相關(guān)值序列在mpos相關(guān)值序列相對移位相關(guān)值序列相對移位OSR(窗長-OSR)點的相關(guān)和指向指向相關(guān)值序列在mpos處:結(jié),LhMSK符號有關(guān)。也就是說，MSKI中MSK,nIn,In上式右邊有Lh個符號。在一般情況下In的值為jj的復(fù)數(shù)值In1為-11LhMSK符號有M等于：M2Lh從而有ns1,s2 ,sM，sm表示第m個狀態(tài)。n屬于狀態(tài)集中的一個狀態(tài)，In1,1 Inj,ViterbiGain(Y[n],sa,sb)其中sasb分別表示前一時刻的狀態(tài)和目前狀態(tài)MSK符號描述，YnY的nI[n]成正負關(guān)系，因此某狀態(tài)轉(zhuǎn)向兩個下一合法dsp處理的特點，例如，Lh=2時，狀蝶形的上支路的下一狀態(tài)小于2Lh+1/2，上下分路的路徑度量值成正負關(guān)MSKIestMSK符號序列轉(zhuǎn)化為rx_burstn n/j上式同時完成MSK解和差分譯碼一根據(jù)沖擊響應(yīng)長度Lh及狀態(tài)轉(zhuǎn)換關(guān)系用生成前一狀態(tài)和下一狀態(tài)轉(zhuǎn)換表、22Lh+1。例如：Lh=2Lhmn個符號位置為：m*2Lh+1+ni1-i--1--11ii---m狀態(tài)的前兩個狀態(tài)分別位置為：2m,2m+061724m狀態(tài)的后兩個狀態(tài)分別位置為：2m,2m+1152637 開始狀態(tài)

[nm])2Lh+1words1words表示第nwords表示一狀態(tài)表中第n狀態(tài)第一個前狀態(tài)轉(zhuǎn)換到第n狀態(tài)的增益。由于I[n]虛實交替的性質(zhì)，一狀態(tài)表中第n狀態(tài)第二個前狀態(tài)轉(zhuǎn)換到第n狀態(tài)的增益2Lh+1/21word表示該狀態(tài)保存下來的上

[n

mn

m]Lh步之后的值：例如Lh*2Lh+1/2words為：3,7FFFh,3,7FFFh,0,4,0,4。3．加比選過程(Lh+1——L步)：,…;

[n 其次，比較

[n

mn

m]

Metric1[n-在路徑度量列表的第n/2+1(n為偶數(shù))或(n+1)/2+1(n為奇數(shù))word位置。此外，保存較大值對i-

kl-MSKIest。開五．利用rx_burstnI n/jrx_burstn1Iestn1將MSK符號序列轉(zhuǎn)開用生成狀態(tài)列表、前一態(tài)表、下一狀態(tài)生成生成增益列初始化路徑度量表、狀態(tài)轉(zhuǎn)化取取1完完成2.^Lh個蝶形完成所有數(shù)據(jù)選擇最優(yōu)路徑回對蝶形進行加比計算路徑度量結(jié)結(jié)存 后的二進制數(shù)存放發(fā)存放發(fā)送MSK估MLSE的輸出數(shù)據(jù)。根據(jù)突發(fā)結(jié)構(gòu)：114words去交織：rx_datarx_enc，它是交織的逆BbbitR段數(shù)據(jù)的R4B(bmodr249bmod57bmod碼數(shù)據(jù)。根據(jù)交織表(4.4節(jié))44段數(shù)據(jù)的奇比特位而后4列交織于后4段數(shù)據(jù)的偶比特位解交織過程將從8段接收數(shù)據(jù)替輸出1word，1、99、83、67、52、36、20、4位置開始(1開始計數(shù))，每段數(shù)據(jù)中下一次輸輸入：MLSE的輸出數(shù)據(jù)(88據(jù)，24*114words4段解復(fù)用數(shù)據(jù)，等44段解復(fù)用數(shù)據(jù)(前后關(guān)系)4時隙解復(fù)用數(shù)據(jù)后，進行開解開解復(fù)8段數(shù)據(jù)的輸出地址-有有8NO輸輸出8段數(shù)據(jù)各結(jié)共輸信道譯碼（Vi