Td-LTE標準下MIMO-OFDM同步技術(shù)研究.pdf

1、3GPP長期演進LTE引入了MIMO和OFDM等一些關(guān)鍵技術(shù)，系統(tǒng)的傳輸性能得到了極大的提升。從現(xiàn)在的研究來看，MIMO和OFDM也將是4G的主流技術(shù)。正交頻分復(fù)用(OFDM)通過將高速數(shù)據(jù)流拆分成多路并行低速數(shù)據(jù)流以有效抑制頻率選擇性衰落信道對數(shù)據(jù)傳輸?shù)牟焕绊?。雖然OFDM系統(tǒng)對于單載波系統(tǒng)有很多優(yōu)點，但是其對定時偏移和載波頻率偏移十分敏感。定時偏移會減小循環(huán)前綴(CP)的有效長度，引入符號間干擾(ISI);載波頻率偏移會破壞子載波

2、間的正交性，導(dǎo)致子載波間干擾(ICI)，因而在接收端需要同時考慮對定時偏移和載波頻率偏移進行估計并加以補償。本文的主要工作分析比較當前現(xiàn)有的MIMO-OFDM系統(tǒng)同步算法，結(jié)合LTE標準，篩選出完全符合LTE標準流程的MIMO-OFDM系統(tǒng)的同步技術(shù)方案。
　　 論文首先介紹MIMO-OFDM系統(tǒng)模型，總結(jié)同步技術(shù)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，分析了定時誤差和頻域偏移對OFDM系統(tǒng)所造成的影響，并詳細推導(dǎo)了同步誤差估計的理論界。然后，分析比較

3、集中式MIMO-OFDM系統(tǒng)模型下兩種經(jīng)典同步算法，基于正交可調(diào)訓練序列的同步算法和基于CAZAC序列的同步算法。在此基礎(chǔ)上，論文提出了基于差分相位的頻偏同步算法，仿真分析結(jié)果表明基于差分相位的頻偏同步算法性能較好，并且對導(dǎo)頻序列特性沒有要求，算法原理簡單易于工程實踐。其次，分別對分布式的MIMO-OFDM系統(tǒng)的一些經(jīng)典定時同步算法以及頻域同步算法以及改進算法進行了詳細分析研究。針對時頻域結(jié)合的定時算法只適合互時延ITD比較小的情況，多

4、徑衰落條件下UPSP算法的峰值模糊、以及CAZAC算法難以區(qū)分各發(fā)射天線不同時延的問題，論文提出了基于不等周期反向共軛對稱的訓練序列的改進定時算法，克服了這幾種定時算法的不足。
　　 論文分析表明，在TD-LTE架構(gòu)下，基于循環(huán)前綴的最大似然算法可以較好地實現(xiàn)定時同步和估計小數(shù)倍頻偏，基于PSS的頻域自相關(guān)能量算法和基于PSS序列自反特性的自相關(guān)算法可以獲得的進行整數(shù)倍頻偏估計。上述算法共同為TD-LTE系統(tǒng)下MIMO-OFDM