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LTE是3GPP在移动通信与宽带无线接入技术的融合趋势下研发出的“准4G”技术。4G系统希望能满足3G尚不能达到的在覆盖、成本以及质量上支持的高分辨率和高速数据多媒体服务的需要,且能提供更大的频宽需求。随着4G网络的普及,保证用户有好的体验,基站正常工作就显得尤为重要。其中LTE信号源是测试基站射频参数的主要工具,因此LTE信号源已经成为各大设备厂商的研发重点。对于LTE信号源的实现,MAC层和物理层的实现是系统正确高效运行的关键。因此根据R9相关协议文档,本文重点研究了 MAC层和PHY层的功能和流程。基于项目需求特点,实现LTE信号源系统消息广播、系统寻呼和用户寻呼的功能,具有较强的应用和参考价值。本文首先研究了 LTE空口协议的架构,重点研究了协议栈中MAC层和PHY层。尤其对MAC层系统消息和寻呼消息的接收、信道映射、周期调度机制和传输格式进行了深入分析。以及对PHY层物理信号、物理信道、资源映射和组帧过程进行研究。然后依据协议栈的模块化、分层次的特点对系统进行了系统设计,包括接口函数设计、函数流程图设计和函数设计依据。同时本文给出了一种MAC与PHY交互的循环BUFFER方案和Peterson算法,保证了数据高效和有序传输。最后,使用VS2012进行了 MAC层和PHY层代码实现,利用设计预期测试结果对比处理后数据一致验证了 MAC层功能正确。而对于PHY层的各信道测试,则使用MATLAB LTE System Toolbox对物理下行信道进行了仿真,与相同测试参数下的测试结果进行了比对,验证了 PHY层代码的正确性。