基于LTE-A上行链路关键技术的研究

发布时间：2017-10-31 07:09

  本文关键词：基于LTE-A上行链路关键技术的研究

  更多相关文章： LTE-Advanced 小区间干扰消除 信道估计 频偏估计

【摘要】：LTE-Advanced作为LTE的平滑演进,它在数据传输、频谱利用、系统容量、峰值速率各方面都有显著的提升,同时更加符合4G的要求,从而得到了世界普遍的关注和认可。LTE-A向后兼容LTE各版本,所以也采用LTE物理层的关键技术,且在系统架构方面基本与LTE相同。(1)本文首先介绍了LTE-A启动背景及新增的关键技术。接着分别介绍了信道估计、小区间干扰消除、频偏估计的研究现状,然后介绍了LTE-A物理层协议,包括系统的两种帧结构、上行时隙结构和上行链路采用的SC-FDMA技术原理等,为后续内容的研究奠定了理论基础。(2)搭建链路仿真平台,介绍了平台中公共参数的设置及主要模块的功能,包括GUI界面、比特产生模块、信道模块、信道估计模块、频偏估计模块等。同时对小区间干扰消除模块所采用的MRC和IRC两种算法的原理进行了介绍,并对两种算法的性能进行了仿真验证,得出通过门限值来实现两种算法的切换,当r(27)0.1时采用MRC算法;反之,采用IRC算法。最后仿真结果表明切换法可以满足系统需求。(3)分析了平台中的信道估计模块。首先介绍了基于导频的两种信道估计算法的原理,并仿真验证其性能,得出时域相关法始终优于LS算法。接着针对时域相关法频谱泄漏的问题提出改进的频域加窗的相关法和DCT域的时域相关法,且仿真结果证明改进算法能够很好的抑制频谱泄漏,同时在性能上得到改善。最后对比改进的两种算法,得出在16QAM或64QAM高阶调制下DCT域的时域相关法性能更佳。(4)对频偏估计模块进行分析研究。首先理论分析了频偏对系统性能的影响,接着针对只存在固定频偏的估计算法进行仿真分析。可知频偏破坏子载波间正交性,导致系统性能恶化。然后对系统中同时存在固定频偏和Doppler频偏的估计算法提出四种解决方案,并对这四种方案进行仿真验证,均满足一定的估计精度和估计范围。最后对后两种方案采用平滑处理,并通过仿真验证给出最佳的平滑因子1/8。
【关键词】：LTE-Advanced 小区间干扰消除 信道估计 频偏估计
【学位授予单位】：西安科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN929.5
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 主要符号表8-9
• 1 绪论9-14
• 1.1 LTE-A的研究背景与意义9-10
• 1.2 上行链路关键技术的国内外研究现状10-13
• 1.2.1 信道估计研究现状10-12
• 1.2.2 干扰抑制合并技术发展现状12
• 1.2.3 频偏估计的研究现状12-13
• 1.3 本文的章节安排13-14
• 2 上行传输技术14-23
• 2.1 物理层概述14-17
• 2.1.1 帧结构14-16
• 2.1.2 时隙结构与物理RE16-17
• 2.2 SC-FDMA传输方案17-19
• 2.2.1 SC-FDMA原理17-18
• 2.2.2 DFT-S-OFDM系统框架18-19
• 2.3 上行物理信道19-22
• 2.3.1 上行物理共享信道19-21
• 2.3.2 上行物理控制信道21-22
• 2.4 本章小结22-23
• 3 上行链路的仿真实现及模块分析23-35
• 3.1 上行链路系统框图23-24
• 3.2 链路平台功能模块介绍24-27
• 3.2.1 GUI界面模块24-25
• 3.2.2 参数初始化模块25-26
• 3.2.3 原始信息bit生成和处理模块26
• 3.2.4 调制、预编码模块26
• 3.2.5 无线信道模块26-27
• 3.2.6 频偏补偿及信道估计模块27
• 3.2.7 仿真结果统计模块27
• 3.3 小区间干扰性能验证27-34
• 3.3.1 MRC原理28
• 3.3.2 IRC系统模型及原理28-30
• 3.3.3 LTE中MRC与IRC性能对比30-32
• 3.3.4 IRC和MRC均衡算法32-34
• 3.4 本章小结34-35
• 4 信道估计算法研究与仿真35-47
• 4.1 基于导频的信道估计方法35-38
• 4.1.1 LS信道估计算法36
• 4.1.2 时域相关法36-38
• 4.2 改进信道估计算法38-42
• 4.2.1 频域加hanning窗的相关法38-39
• 4.2.2 简化DCT域降噪的时域相关法39-41
• 4.2.3 信道后处理算法介绍41-42
• 4.3 改进信道估计算法的仿真分析42-46
• 4.3.1 Hann窗高阶调制信道估计算法仿真结果SU-MIMO（1Tx 2Rx）43-45
• 4.3.2 采用DCT的高阶调制信道估计算法仿真结果45-46
• 4.4 本章小结46-47
• 5 频偏估计性能研究47-60
• 5.1 载波频偏对OFDM系统的影响47-49
• 5.1.1 IFO的影响48
• 5.1.2 FFO的影响48-49
• 5.2 频偏估计算法49-56
• 5.2.1 固定频偏的估计49-50
• 5.2.2 固定频偏与Doppler频偏相结合的估计50-52
• 5.2.3 改进频偏估计算法研究与仿真52-56
• 5.3 频偏补偿算法56-59
• 5.3.1 解调前补偿方法56-57
• 5.3.2 解调后补偿方法57-58
• 5.3.3 仿真结果及分析58-59
• 5.4 本章小结59-60
• 6 总结与展望60-62
• 6.1 总结60
• 6.2 展望60-62
• 致谢62-63
• 参考文献63-68
• 附录68

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本文编号：1121295