CN111478866A - 一种基于fpga的物理广播信道解析的实现方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种基于FPGA的物理广播信道解析的实现方法，属于通信工程领域。5G系统中完成了PSS与SSS检测并非实现真正意义上的时频同步，必须进行PBCH解析，确定信道承载的MIB信息。通过MIB解析获取高层的配置参数，如系统帧号、SSB索引和半帧指示位等信息。初始小区搜索时，终端默认半帧SSB的传输周期为20ms，且在传输周期内SSB承载的高层信息不变。完成了同步信号检测之后，可知定时同步点和小区号，根据PBCH资源映射位置，对DMRS和数据信息进行分离提取，然后对提取相关信号进行盲检、解码等一系列的处理。本发明可以解决5G通信系统中，小区搜索中物理广播信道的实现方案。

Description

一种基于FPGA的物理广播信道解析的实现方法
技术领域
本发明属于通信工程领域，涉及一种基于FPGA的物理广播信道解析的实现方法。
背景技术
5G终端模拟器系统中小区搜索过程是终端与基站获取通信连接的第一步，而物理广播信道解析作为小区搜索第一步至关重要，物理广播信道的准确性以及在规定时间内能否完成至关重要。在5G终端模拟器系统中，存储指定位置的数据，进行ifft变换，通过计数器的方式将两端的数据存储起来，将数据信息中的DMRS信息与本地的DMRS信息进行除法操作，运用线性插值算法，将RAM0数据与线性插值之后的数据进行除法,拆分信号、解调、解扰、解速率匹配、极化码译码、解CRC。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于FPGA的物理广播信道解析的实现方法。
为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种基于FPGA的物理广播信道解析的实现方法，该方法包括以下步骤：
S1：根据小区搜索粗同步成功之后的同步位置，选择存储12928个数据在RAM0中；
S2：循环三次ifft操作，每次使用vivado软件自带的傅里叶逆变换ip核，对4096的数据进行傅里叶逆变换，并存储两端各120个数据，即每次存储240个数据在RAM1中，这一步总共存储了720个数据，这720个数据包含了144的DMRS信息；
S3：将本地生成DMRS模块生成144个本地DMRS序列与RAM1中提取的DMRS信息相除，得到144个数；将这144个数据每3个做平均，做平均用到的是线性插值；将做平均的48个值存到RAM2中；
S4：将RAM1的数据前12个数据除以RAM2中的第一个数据，第13到24个数据除以RAM2中的第二个数据，以此类推；商输出的过程中通过计数的方式可以提取出对应位置的数据信息；
S5：将数据信息进行qpsk解调，使用解调模块；
S6：将解调的数据进行解扰，使用解扰模块；
S7：将解扰的数据进行解速率匹配，使用解速率匹配模块；
S8：使用vivado软件自带的ip核，进行极化码译码；
S9：如果解crc校验成功，则物理广播信道解析成功，否则返回S3步骤，如果8次都不成功，则结束。
可选的，所述步骤S1中，RAM0存储的数据为4096*3+288*2+64＝12928个数据；其中4096*3个数据是需要傅里叶逆变换的数据，288*2是cp部分，64个数据是为了存储的时候不遗漏数据。
可选的，所述步骤S3中，本地生成的DMRS数据有8组，每一组有144个dmrs，每次只生成一组。
可选的，所述步骤S4中，使用线性插值算法，144个数据每3个做一次平均。
本发明的有益效果在于：本发明中线性插值算法技术：简单，有效，提高解析效率。本发明满足了5G终端模拟器物理广播信道解析对于时间的需求，并完成了基于FPGA的物理实现。通过RAM存储关键数据，并通过状态机控制循环，如果crc校验成功就进行结束物理广播信道的解析，如果校验失败，则进行下一次循环。当8次都没有校验成功，则解析失败。
本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
附图说明
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作优选的详细描述，其中：
图1为本发明的主要流程图；
图2为本发明的详细流程图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本发明的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
请参阅图1～图2，该方法具体包括以下步骤：
S1：根据小区搜索粗同步成功之后的同步位置，选择存储12928个数据在RAM0中；
S2：循环三次ifft操作，每次使用vivado软件自带的傅里叶逆变换ip核，对4096的数据进行傅里叶逆变换，并存储两端各120个数据，即每次存储240个数据在RAM1中，这一步总共存储了720个数据，这720个数据包含了144的DMRS信息；
S3：将本地生成DMRS模块生成144个本地DMRS序列与RAM1中提取的DMRS信息相除，得到144个数。将这144个数据每3个做平均，做平均用到的是线性插值。将做平均的48个值存到RAM2中；
S4：将RAM1的数据前12个数据除以RAM2中的第一个数据，第13到24个数据除以RAM2中的第二个数据，以此类推。商输出的过程中通过计数的方式可以提取出对应位置的数据信息；
S5：将数据信息进行qpsk解调，使用解调模块；
S6：将解调的数据进行解扰，使用解扰模块；
S7：将解扰的数据进行解速率匹配，使用解速率匹配模块。
S8：使用vivado软件自带的ip核，进行极化码译码。
S9：如果解crc校验成功，则物理广播信道解析成功，否则返回S3步骤，如果8次都不成功，则结束。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (4)

1.一种基于FPGA的物理广播信道解析的实现方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：
S1：根据小区搜索粗同步成功之后的同步位置，选择存储12928个数据在RAM0中；
S2：循环三次ifft操作，每次使用vivado软件自带的傅里叶逆变换ip核，对4096的数据进行傅里叶逆变换，并存储两端各120个数据，即每次存储240个数据在RAM1中，这一步总共存储了720个数据，这720个数据包含了144的DMRS信息；
S3：将本地生成DMRS模块生成144个本地DMRS序列与RAM1中提取的DMRS信息相除，得到144个数；将这144个数据每3个做平均，做平均用到的是线性插值；将做平均的48个值存到RAM2中；
S4：将RAM1的数据前12个数据除以RAM2中的第一个数据，第13到24个数据除以RAM2中的第二个数据，以此类推；商输出的过程中通过计数的方式可以提取出对应位置的数据信息；
S5：将数据信息进行qpsk解调，使用解调模块；
S6：将解调的数据进行解扰，使用解扰模块；
S7：将解扰的数据进行解速率匹配，使用解速率匹配模块；
S8：使用vivado软件自带的ip核，进行极化码译码；
S9：如果解crc校验成功，则物理广播信道解析成功，否则返回S3步骤，如果8次都不成功，则结束。
2.根据权利要求1所述的一种基于FPGA的物理广播信道解析的实现方法，其特征在于：所述步骤S1中，RAM0存储的数据为4096*3+288*2+64＝12928个数据；其中4096*3个数据是需要傅里叶逆变换的数据，288*2是cp部分，64个数据是为了存储的时候不遗漏数据。
3.根据权利要求1所述的一种基于FPGA的物理广播信道解析的实现方法，其特征在于：所述步骤S3中，本地生成的DMRS数据有8组，每一组有144个dmrs，每次只生成一组。
4.根据权利要求1所述的一种基于FPGA的物理广播信道解析的实现方法，其特征在于：所述步骤S4中，使用线性插值算法，144个数据每3个做一次平均。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113613312A (zh) * 2021-08-16 2021-11-05 京信网络系统股份有限公司 物理广播信道主信息解析方法及装置和基站通信系统

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101917308A (zh) * 2010-08-25 2010-12-15 天津大学 一种基于fpga的信号传输网络群时延测量装置及方法
CN102664862A (zh) * 2012-05-14 2012-09-12 山东大学 无均衡器的多进制正交幅度调制信号的软解调方法
EP3053293A1 (en) * 2013-10-04 2016-08-10 Qualcomm Incorporated Techniques for enabling wireless communications using subframe structures having different subframe durations
CN107294678A (zh) * 2016-03-31 2017-10-24 上海贝尔股份有限公司 用于信道估计的方法和通信设备
CN108111270A (zh) * 2017-06-16 2018-06-01 中兴通讯股份有限公司 导频信号发送、接收方法及装置
CN110603744A (zh) * 2017-09-12 2019-12-20 联发科技股份有限公司 无线通信网络中的pbch数据加扰

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101917308A (zh) * 2010-08-25 2010-12-15 天津大学 一种基于fpga的信号传输网络群时延测量装置及方法
CN102664862A (zh) * 2012-05-14 2012-09-12 山东大学 无均衡器的多进制正交幅度调制信号的软解调方法
EP3053293A1 (en) * 2013-10-04 2016-08-10 Qualcomm Incorporated Techniques for enabling wireless communications using subframe structures having different subframe durations
CN107294678A (zh) * 2016-03-31 2017-10-24 上海贝尔股份有限公司 用于信道估计的方法和通信设备
CN108111270A (zh) * 2017-06-16 2018-06-01 中兴通讯股份有限公司 导频信号发送、接收方法及装置
CN110603744A (zh) * 2017-09-12 2019-12-20 联发科技股份有限公司 无线通信网络中的pbch数据加扰

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
B. SANTHOSH KUMAR: "A novelistic design approach of a Nakagami-m Fading channel simulator on FPGA using random number generator", 《 2016 INTERNATIONAL CONFERENCE ON INVENTIVE COMPUTATION TECHNOLOGIES (ICICT)》 *
赵永宽: "LTE-A终端模拟器下行链路的研究与FPGA实现", 《中国优秀硕士论文合辑》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113613312A (zh) * 2021-08-16 2021-11-05 京信网络系统股份有限公司 物理广播信道主信息解析方法及装置和基站通信系统
CN113613312B (zh) * 2021-08-16 2023-01-31 京信网络系统股份有限公司 物理广播信道主信息解析方法及装置和基站通信系统

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