LTE系统中下行同步的研究

发布时间：2017-04-17 17:15

  本文关键词：LTE系统中下行同步的研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：LTE在物理层采用了OFDM调制技术,OFDM技术可有效地提高系统吞吐量和频谱利用率,但同时面临高精度同步需求技术难题。因此,对下行同步的研究具有很好的理论意义和实用价值。本文重点研究了LTE系统中下行同步的流程以及相应的同步算法,包括捕获阶段和跟踪阶段。捕获阶段主要是利用PSS和SSS信号的检测来达到初始定时同步和粗频偏估计的。通过PSS的检测来获取粗定时位置、粗频偏估计和小区组内的ID值。获取粗定时同步位置的算法有时域互相关算法、部分相关模方累加算法和“PMF+FFT”算法。通过SSS的检测来获取小区组ID值和帧同步,相应的算法有频域互相关算法和奇偶序列相关检测算法。跟踪阶段是利用基于参考信号的信道估计值,通过定时跟踪算法和频率同步跟踪算法来获得残余的时间同步误差和频率同步误差信息,并对当前子帧进行时间和频率校正。本文按照LTE物理层标准搭建链路级仿真平台并对下行同步中的各种算法进行了仿真。仿真结果表明:在捕获阶段,在大频偏和低信噪比的条件下时,PSS的粗定时同步检测算法中“PMF+FFT”算法的定时同步性能最好;SSS检测算法中频域互相关算法性能优于奇偶序列相关检测算法,但是奇偶序列相关检测算法在实现复杂度上要优于频域互相关算法,奇偶序列相关检测算法在实际中得到广泛应用。在跟踪阶段利用定时跟踪算法和频率同步跟踪算法,使定时和频率同步误差进一步缩小,维持系统稳定的同步状态。本文提出的一套LTE系统中下行同步算法能够满足性能要求。
【关键词】：长期演进 正交频分复用 下行同步 时偏估计 频偏估计
【学位授予单位】：武汉邮电科学研究院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN929.5
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第1章 绪论8-12
• 1.1 研究背景与意义8-9
• 1.2 国内外研究现状9-10
• 1.3 论文的内容安排10-12
• 第2章 LTE的关键技术OFDM12-20
• 2.1 OFDM的基本原理12-13
• 2.2 OFDM的特点13-15
• 2.2.1 保护间隔和循环前缀13-14
• 2.2.2 OFDM技术的优缺点14-15
• 2.3 同步偏差对OFDM的影响15-20
• 2.3.1 定时偏差对OFDM的影响16-18
• 2.3.2 频率偏差对OFDM的影响18-20
• 第3章 LTE系统下行物理层设计20-31
• 3.1 LTE系统帧结构和物理资源20-23
• 3.1.1 LTE系统帧结构20-22
• 3.1.2 物理资源22-23
• 3.2 下行物理信号23-29
• 3.2.1 下行同步信号23-27
• 3.2.2 下行参考信号27-29
• 3.3 下行物理链路发送接收流程29-30
• 3.4 下行同步过程30-31
• 第4章 捕获阶段的时频同步技术31-46
• 4.1 捕获阶段处理流程31-32
• 4.2 低通滤波与降采样32
• 4.3 利用PSS进行粗定时同步32-39
• 4.3.1 时域互相关算法33-34
• 4.3.2 M段部分相关模方累加算法34-36
• 4.3.3 PMF加FFT算法36-39
• 4.4 粗频偏估计与补偿39-40
• 4.5 细定时同步40-41
• 4.6 CP类型确定41-42
• 4.7 细频偏估计42-43
• 4.8 SSS检测43-46
• 4.8.1 频域互相关算法43-44
• 4.8.2 奇偶序列相关检测算法44-46
• 第5章 跟踪阶段的时频同步技术46-51
• 5.1 跟踪阶段处理流程46-47
• 5.2 信道估计47-48
• 5.3 定时跟踪算法48-49
• 5.4 频率同步跟踪算法49-51
• 第6章 下行同步算法仿真与性能验证51-63
• 6.1 LTE下行物理层MATLAB仿真平台的搭建51-52
• 6.2 捕获阶段的算法仿真与性能分析52-60
• 6.2.1 PSS检测算法的仿真结果53-56
• 6.2.2 频偏估计算法性能56-58
• 6.2.3 CP类型检测算法的仿真结果58-59
• 6.2.4 SSS检测算法的仿真结果59-60
• 6.3 跟踪阶段的算法仿真与性能分析60-63
• 6.3.1 定时跟踪性能仿真61
• 6.3.2 频率跟踪性能仿真61-63
• 第7章 总结与展望63-64
• 参考文献64-66
• 致谢66-67
• 附录 攻读硕士学位期间发表的论文67

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前6条

1 林雁;乐光新;尹长川;;LTE小区搜索中循环前缀类型判决和辅同步信号检测算法的改进[J];吉林大学学报(工学版);2012年02期

2 魏子恒;李碧;林土胜;;一种有效的LTE下行残留频偏估计方法[J];计算机应用研究;2010年06期

3 马双双;陈发堂;;LTE系统中小区搜索研究[J];广东通信技术;2010年02期

4 高原;张远见;许鸿辉;;一种CDMA2000系统的PN码初始捕获算法[J];通信技术;2010年01期

5 盛渊;罗新民;;LTE系统中小区搜索算法研究[J];通信技术;2009年03期

6 谭晓衡;陈丽;;采用导频子载波的OFDM系统频偏跟踪算法[J];重庆大学学报;2008年09期

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本文编号：313932