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无线产品的普遍应用,使无线频谱成为公认的稀缺资源,大规模MIMO技术能够更有效地提升无线通信系统的频谱效率,是未来5G关键技术之一。在大规模MIMO系统中,随着基站侧天线数量的增多,如何消除用户间干扰也显得尤为重要。波束成形技术可以用来消除用户间干扰,实际中,由于收发通道不一致,导致波束成形畸变,往往需要校正才能满足要求。论文主要研究了通道校准时间捕获同步的内容。能否精确捕获影响了通道校准结果,面对此挑战,论文做了如下工作:首先,研究了大规模MIMO中的时间同步技术现状,介绍了通道校准时间同步的背景,包括帧结构设计与通道校准算法、流程、结构设计及校准序列的选择。在此基础上,对时间同步模块进行结构划分、设计同步流程、选定同步算法,并对算法进行仿真验证。具体如下:(1)在设计同步流程过程中,考虑到工程实现因素,结合通道校准流程和帧结构,对同步流程做简化处理:参考天线和第一根被校天线分别做一次同步,其他以此为参考,来获得校准序列的帧头位置,达到节约资源、减少功耗的目的。(2)根据校准序列选取原则,选定ZC序列为校准序列,并将其前256序列作为同步序列。针对ZC序列的生成提出了解决方案,仿真验证了生成的ZC序列满足校准序列的需求。(3)选定同步算法以及同步序列后,在高斯、莱斯信道下,天线收发配置为8×1和16×1,分别对该算法进行仿真验证。在信噪比为OdB时,统计了选取不同门限值的捕获概率和虚警概率。在选取合适的门限值时,可实现捕获概率为100%,虚警概率为O。证明同步算法可行。其次,将同步算法在FPGA上进行实现。按功能划分,对同步模块的接口定义,内部函数以及处理流程分别进行详细说明。在实现过程中,依据帧结构中校准序列所在OFDM符号位置,通过对发送序列OFMD符号进行计数,来缩小同步处理范围,减少功耗。最后,在大规模MIMO平台上,对时间同步模块进行测试,观察到具有唯一且远高于其他次峰的同步峰,以及校准前后校准系数的对比,说明同步满足大规模MIMO的系统要求。通过上述研究与验证,为大规模MIMO校准波形同步技术的进一步研究提供了一定的理论与工程实现的参考价值。