LTE上行链路干扰抑制关键技术研究

发布时间：2017-08-18 21:19

  本文关键词：LTE上行链路干扰抑制关键技术研究

  更多相关文章： LTE 干扰抑制 信道估计 干扰检测 迭代均衡

【摘要】：由于LTE系统采用全局频率复用,邻小区干扰较为严重,此外,在某些频段下,LTE系统可能会遭受各种异系统带来的干扰,如无绳电话、蓝牙设备和微波炉等。为了实现较高的系统容量和通信质量,LTE系统需要有效的干扰抑制方案。但是,现有LTE系统干扰抑制主要面临以下难题:(1)基站配置多接收天线的情况下,可以用干扰抑制合并技术(Interference Rejection Combining,IRC)来抑制干扰,为实现IRC合并,需要准确的信道信息,然而干扰会严重影响信道估计算法的性能;(2)干扰的存在将严重影响系统的性能,降低小区吞吐量。为便于后续信号解调过程的针对性处理,接收机有必要对干扰进行检测,包括干扰存在性的检测和干扰类型的检测;(3)现有的LTE上行检测方法为频域MMSE均衡和Turbo软干扰抵消联合检测的方式,但是该检测算法不能抑制干扰,需要寻找具有干扰抑制能力的检测算法。本文主要针对LTE上行链路干扰抑制关键技术进行了研究,对现有技术中存在的一些问题做了探索性的研究,具体研究内容包括以下三个方面:首先,本文提出了三种LTE上行链路干扰条件下的信道估计算法:实际的线性最小均方误差(Pragmatic Linear Minimum Mean Square Error,PLMMSE)信道估计算法、基于特征值分解(EVD-Based)的信道估计算法和针对窄带干扰的双域信道估计算法。仿真结果表明:EPA信道,窄带干扰场景下,当干信比为0d B,BER=10-3时,相较于传统的基于离散傅里叶变换(DFT-Based)的信道估计算法,三种算法分别带来了0.4d B、1.1d B和1.5d B的性能提升。然后,本文提出了一种干扰检测算法,包括干扰的存在性检测和干扰的类型检测。针对干扰和期望信号存在较强相关性的场景,本文首先消除接收信号中期望信号的影响,然后利用干扰噪声信号的空间相关性来判断干扰是否存在,利用时域相关性来判断干扰的类型。仿真结果表明:当干信比为10d B,本文提出的干扰检测算法的检测概率大于99%。最后,本文提出了一种具有干扰抑制能力的迭代均衡检测算法。该算法的创新性是在现有的LTE上行均衡接收机基础上增加了干扰预处理模块,然后将干扰预处理后的信号输入到迭代均衡过程中进行检测。仿真结果表明:在EPA信道模型,干信比为0d B,误码率为10-3,2发4收的天线配置情况下,传统的均衡检测算法失效,而本文提出的迭代均衡算法迭代1次和迭代3次,相比于不进行迭代的首次检测,性能分别提升了1.4d B和2d B。本文对LTE上行链路干扰抑制关键技术进行了研究,丰富了LTE上行接收机的干扰抑制方法,具有现实的理论意义和较强的使用价值,其结果可应用于LTE、LTE-A系统以及其他采用SC-FDMA技术的系统中。
【关键词】：LTE 干扰抑制 信道估计 干扰检测 迭代均衡
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN929.5
【目录】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-14
• 缩略词表14-16
• 主要数学符号表16-17
• 第一章 绪论17-22
• 1.1 研究背景17-18
• 1.2 本文的主要研究内容和贡献18-20
• 1.3 论文结构及内容安排20-22
• 第二章 LTE上行链路干扰抑制研究现状22-43
• 2.1 引言22-23
• 2.2 LTE系统综述23-32
• 2.2.1 LTE系统的启动背景和发展历程23-24
• 2.2.2 LTE系统关键需求24
• 2.2.3 LTE上行链路关键技术24-32
• 2.3 LTE系统信道模型32-34
• 2.3.1 ITU信道模型32-33
• 2.3.2 扩展ITU信道模型33-34
• 2.4 LTE上行链路干扰抑制研究现状34-42
• 2.4.1 LTE上行链路干扰条件下的信道估计研究现状34-35
• 2.4.2 LTE上行链路干扰检测研究现状35-38
• 2.4.3 LTE上行链路Turbo迭代均衡技术研究现状38-42
• 2.5 本章小结42-43
• 第三章 LTE上行链路干扰条件下的信道估计43-60
• 3.1 引言43
• 3.2 系统模型43-45
• 3.3 LTE上行链路干扰条件下信道估计45-52
• 3.3.1 PLMMSE信道估计算法45-47
• 3.3.2 基于EVD的信道估计算法47-49
• 3.3.3 双域信道估计算法49-52
• 3.4 仿真结果和分析52-58
• 3.4.1 仿真参数设置52-53
• 3.4.2 不同信道估计算法的性能仿真结果53-58
• 3.5 本章小结58-60
• 第四章 LTE上行链路干扰检测60-72
• 4.1 引言60
• 4.2 系统模型60
• 4.3 LTE上行链路干扰检测60-64
• 4.3.1 干扰存在性检测61
• 4.3.2 干扰类型检测61-63
• 4.3.3 实际场景的预处理63-64
• 4.4 仿真结果与分析64-70
• 4.4.1 仿真参数设置64-65
• 4.4.2 干扰检测算法的性能仿真结果65-70
• 4.5 本章小结70-72
• 第五章 LTE上行链路干扰条件下的Turbo SIC迭代均衡算法72-85
• 5.1 引言72-73
• 5.2 系统模型73
• 5.3 干扰条件下的LTE上行Turbo SIC迭代均衡算法73-78
• 5.3.1 IRC合并74-75
• 5.3.2 干扰预处理75-76
• 5.3.3 实际干扰噪声协方差矩阵计算76
• 5.3.4 改进的SIC均衡算法流程76-78
• 5.4 仿真结果与分析78-84
• 5.4.1 仿真参数设置78-79
• 5.4.2 干扰条件下的Turbo SIC迭代均衡算法性能79-84
• 5.5 本章小结84-85
• 第六章 结束语85-87
• 6.1 本文总结及主要贡献85-86
• 6.2 下一步工作的建议和未来研究方向86-87
• 致谢87-88
• 参考文献88-91
• 个人简历91-92
• 攻读硕士学位期间的研究成果92-93

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