TD-LTE系統(tǒng)同步與信道估計(jì)技術(shù)實(shí)現(xiàn)方案研究.pdf

1、隨著移動(dòng)通信業(yè)界用戶(hù)對(duì)各種多媒體業(yè)務(wù)需求的增加，現(xiàn)有的3G技術(shù)必須做進(jìn)一步的改進(jìn)，要求能夠提供更為強(qiáng)大的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)能力，為用戶(hù)提供更好的服務(wù)，因此，3GPP啟動(dòng)了3G技術(shù)長(zhǎng)期演進(jìn)(LTE，Long Term Evolution)的研究工作。LTE系統(tǒng)采用MIMO技術(shù)與OFDM多載波調(diào)制技術(shù)相結(jié)合的方式，來(lái)提高系統(tǒng)容量，改善系統(tǒng)傳輸性能。LTE系統(tǒng)要求優(yōu)化低速移動(dòng)系統(tǒng)性能，同時(shí)支持高度移動(dòng)場(chǎng)景，在低速移動(dòng)場(chǎng)景下，傳統(tǒng)的信道估計(jì)方案均假設(shè)信道

2、在一定時(shí)間段之內(nèi)是時(shí)不變的，但是在高速移動(dòng)場(chǎng)景下，針對(duì)時(shí)頻雙選擇性快衰落信道條件，上述假設(shè)不再成立，此時(shí)，應(yīng)用傳統(tǒng)的信道估計(jì)方案會(huì)帶來(lái)較大的系統(tǒng)性能損失。此外，相比于單載波系統(tǒng)，OFDM系統(tǒng)具有頻譜利用率高、抗多徑衰落能力強(qiáng)、便于實(shí)現(xiàn)等優(yōu)點(diǎn)。但是，OFDM系統(tǒng)同樣對(duì)定時(shí)偏移和載波頻率偏移很敏感，由定時(shí)錯(cuò)誤引入的符號(hào)間干擾ISI和頻率偏移引入的載波間干擾ICI會(huì)導(dǎo)致OFDM系統(tǒng)性能急劇惡化。顯然，有效的信道估計(jì)和準(zhǔn)確的同步對(duì)LTE系統(tǒng)的實(shí)

3、際運(yùn)用至關(guān)重要。
　　為了面向?qū)嶋HLTE系統(tǒng)篩選和確定高性能的同步技術(shù)方案和信道估計(jì)技術(shù)方案，論文首先按照現(xiàn)有的LTE標(biāo)準(zhǔn)，搭建了LTE系統(tǒng)上下行鏈路級(jí)仿真平臺(tái)，在非理想同步的技術(shù)上，針對(duì)不同的信道場(chǎng)景，通過(guò)仿真評(píng)估了同步誤差和信道估計(jì)誤差對(duì)整個(gè)鏈路的誤比特率性能的影響。首先，論文在LTE協(xié)議框架內(nèi)，針對(duì)LTE系統(tǒng)上行鏈路解調(diào)參考信號(hào)DMRS，分析和比較了頻偏與信道聯(lián)合估計(jì)的最大似然方案和貝葉斯方案。其次，論文分析和比較了基于下行

4、鏈路主同步信號(hào)PSS的定時(shí)同步和頻偏估計(jì)性能，并結(jié)合OFDM系統(tǒng)的循環(huán)前綴CP，分析了定時(shí)和頻偏聯(lián)合同步方案。最后，根據(jù)LTE系統(tǒng)上下行特殊的導(dǎo)頻設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)，論文分析和比較了傳統(tǒng)信道估計(jì)LS算法、LMMSE算法以及快時(shí)變信道條件下基于BEM模型的最大似然算法和卡爾曼濾波算法，結(jié)合搭建的LTE系統(tǒng)鏈路層仿真平臺(tái)，從仿真性能和適用性上對(duì)這些算法進(jìn)行了分析驗(yàn)證。
　　論文的相關(guān)分析結(jié)果表明，基于貝葉斯的頻偏估計(jì)方案和定時(shí)與頻偏聯(lián)合估計(jì)方