LTE下行链路的信道估计算法研究

发布时间：2017-03-20 22:04

  本文关键词：LTE下行链路的信道估计算法研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着长期演进技术(LTE,Long Term Evolution)商用的积极部署,LTE测试也成为整个产业链所共有的需求,信道估计作为物理层的接收端算法,一直都是进行移动通信系统研究的难点和热点。信道估计为物理层接收端的信号检测提供条件,对数据恢复过程起着重要的作用,因此研究信道估计技术是研究LTE接收机、LTE测试过程中必须的过程。本文的主要内容是研究LTE下行链路的接收系统的信号处理过程,重点研究信道估计模块,找到一种适合在LTE接收测试的估计算法,本文以误码率和均方误差作为参考指标。本文详细分析了LTE下行链路的信号处理过程,给出了LTE下行接收系统的各模块的设计原理和仿真平台设计过程,针对LTE接收系统的信道估计模块中的各估计算法做了详细的分析比较,并引入了基于离散余弦变换(DCT,Discrete Cosine Transform)变换的估计算法,能有效减少信号能量泄露和算法复杂度,但是这个算法对非梳状导频外的估计性能并不能有明显改善,为了解决这个问题,提出了一种基于DCT变换的改进算法,改进算法对噪声的抑制和抑制能量泄露问题上更显著。并且针对LTE下行信道特性进行分析,提出了一种改进的LTE MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)多径衰落的建模算法,能有效地消除了不同路径间的相关性,改善频谱质量,减少频谱泄露,为后续进行LTE下行链路各模块设计仿真,尤其是信道估计模块提供信道信息的依据。本文通过MATLAB平台搭建了LTE下行链路基带系统的仿真平台,并给出了系统的用户交互界面(GUI,Graphical User Interface),用户可以根据系统不同的运行模式选择适合的运行模式和设定自定义参数,并在系统中验证不同的信道估计算法对LTE下行链路系统的影响。通过大量仿真验证,可以得出线性最小均方误差(LMMSE,Linear Minimum Mean Square Error)算法在导频处的估计性能是最优的,要比最小二乘(LS,Least Square)算法高2.2dB左右;改进DCT变换算法在插值过程的估计性能是最优,要比多项式插值算法提高6dB左右,比时域插值算法提高3.5dB左右,且算法复杂度适中。因此在导频处的估计算应为LMMSE算法,数据子载波处的估计算法应为改进的DCT算法。最后,本文将所研究的信道估计算法进行封装,以便其他通信系统程序调用。
【关键词】：LTE下行链路 信道估计 信道建模 链路仿真 MATLAB LTE测试
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TN929.5

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本文编号：258509