TD-LTE综合测试仪表关键模块的研究与实现

摘  要： 在对OFDM调制以及FPGA、DSP、中频接口进行深入研究的基础上，提出了一种TD-LTE系统中下行链路基带信号发送的实现方案，在系统的设计思路和硬件资源上进行了优化。在实际的硬件环境下，通过大量测试，验证了该方案的可行性和有效性。
关键词： TD-LTE；基带信号发送；OFDM调制；FPGA
       正交频分复用技术[1]（OFDM）由于频谱利用率高、易于实现等优点，在现代无线通信领域得到了广泛的应用。在TD-LTE中，下行链路采用的就是OFDM技术。
     TD-LTE物理下行链路需要进行一系列的算法操作，其中IFFT变换是必不可少的。由于做FFT和IFFT变换会占用较多的资源，从目前的硬件处理速度来看，不可能完全靠DSP完成这些算法，所以在设计中一般采用DSP＋FPGA的信号处理核心[2]。其中由DSP完成灵活多变和计算量不大的运算，由FPGA完成快速和固定的较大计算量的运算[3]，这样就可以同时发挥DSP和FPGA的优点。本文基于TD-LTE无线终端综合测试仪表项目的开发，提出了使用FPGA实现基带信号发送的方案，并进行了相关的研究。
1 OFDM调制原理
     TD-LTE系统采用OFDMA作为下行链路的多址方式，如图1所示。
   
   1.1 子载波映射
     子载波映射形式有集中式(Localized)[3]和分布式(Distributed)两种。下行链路使用的是集中式映射形式。
     

2 硬件实现与优化方案
2.1 基带信号发送模块的硬件实现
     基带信号发送在基带板中最关键的部分是做IFFT变换，在硬件实现过程中涉及到与DSP以及中频、射频的接口问题，所以围绕IFFT变换，周围还要增加一些必需的模块。TD-LTE无线终端综合测试仪表中基带信号发送模块的硬件实现如图3所示。