第五代移动通信(the 5th Generation Mobile Communication,5G)的发展带来了超千倍的流量增长,将推动通信技术和产业进行新一轮变革。2020年,5G作为移动通信的主流技术,其商用已经全面起航,5G的商用需要同步提供各种专业测试仪器。其中,传统的测试仪器已无法满足5G高吞吐量、低功耗和低时延的测试要求,因此开发出高性能的5G终端模拟设备具有现实意义。本课题依托于重庆市科委科研项目“5G终端模拟设备的研发及应用”,基于5G协议标准和5G终端模拟器的整体需求分析,重点研究终端模拟器下行接收端资源提取方法和信号检测算法,设计出符合项目需求的实现方案,最后采用现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)进行硬件实现。本文的主要研究内容如下:1.针对物理下行共享信道(Physical Downlink Shared Channel,PDSCH)信号检测的关键算法进行研究,将PDSCH信号检测划分为资源提取和多输入多输出(Multiple Input Multiple Output,MIMO)信号检测两个部分。首先,针对传统资源提取方法中计算信号冲突占用的时频域位置造成的计算量冗余,本文提出了一种实现简单、耗时较少的资源提取方法,即利用位图直接定位信号时频域的位置索引。其次,对信号检测算法进行研究,结合算法的实现复杂度、性能以及课题需求选取合适的检测算法,针对所选检测算法核心部分的矩阵求逆,对计算复杂度进行分析,最终选择没有开方运算的改进型Cholesky分解求逆算法。最后,基于项目需求,确定设计方案的优化方向。2.基于所述方案,采用自顶向下的设计思想,完成了资源提取和MIMO信号检测两个模块的整体及相关子模块的结构设计,重点阐述了资源提取模块中位图的FPGA设计和信号检测模块中矩阵求逆部分的流水线设计。此外,针对1发1收、2发2收和4发4收的天线配置,完成矩阵求逆可配置结构设计,使以上维度的矩阵都能够复用4?4矩阵求逆模块。3.利用Model Sim对PDSCH信号检测模块进行功能仿真测试,验证与MATLAB结果的一致性,并对5G终端模拟器基带板进行接口测试,证明模块之间联调测试成功,最后根据资源占用情况分析设计方案的合理性。相关测试结果表明,本文提出的PDSCH信号检测方案的平均资源占用为10%左右,具备工程实现的可行性,满足应用需求。