SCME信道建模與LTE系統(tǒng)下行鏈路信道估計(jì)算法研究.pdf

1、LTE是3GPP長(zhǎng)期演進(jìn)項(xiàng)目，作為新一代的無(wú)線通信系統(tǒng)具有更高的傳輸速率和更好的傳輸質(zhì)量。LTE采用了先進(jìn)的OFDM技術(shù)和MIMO技術(shù)來(lái)提高系統(tǒng)的各項(xiàng)性能，信道估計(jì)是OFDM系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)之一，信道估計(jì)的準(zhǔn)確性在很大程度上影響著接收端信道同步、信號(hào)檢測(cè)與接收以及相關(guān)解調(diào)的性能。
　　 本文首先對(duì)LTE系統(tǒng)做了簡(jiǎn)要的介紹，主要對(duì)LTE系統(tǒng)的技術(shù)特點(diǎn)、兩大核心技術(shù)OFDM和MIMO的基本原理以及其物理層協(xié)議做了簡(jiǎn)要的概述。開(kāi)發(fā)合理的

2、MIMO無(wú)線信道模型是分析系統(tǒng)特性的前提，更是評(píng)估和開(kāi)發(fā)各種算法的基點(diǎn)。論文根據(jù)相關(guān)協(xié)議搭建了3GPP組織提出的空間信道模型(SCM)和歐盟WINNER項(xiàng)目提出的擴(kuò)展空間信道模型(SCME)，在此基礎(chǔ)上研究了兩種信道模型的空間、時(shí)間、頻率等特性，通過(guò)特性仿真選擇SCME信道模型作為研究LTE信道估計(jì)算法的無(wú)線信道模型。然后對(duì)LTE系統(tǒng)下行常用的導(dǎo)頻位置處和數(shù)據(jù)位置處的信道估計(jì)算法原理做了簡(jiǎn)單的概括和理論推導(dǎo)。在此基礎(chǔ)上，根據(jù)LTE標(biāo)準(zhǔn)設(shè)

3、計(jì)搭建了LTE下行鏈路2發(fā)2收基帶仿真平臺(tái)，并在此仿真平臺(tái)上對(duì)LS算法、LMMSE算法以及基于DFT信道估計(jì)算法做了性能仿真。最后針對(duì)DFT信道估計(jì)中的不足之處，提出了下面兩種改進(jìn)算法：⑴基于DFT變換信道估計(jì)算法把LS估計(jì)算法得到的導(dǎo)頻位置處信道估計(jì)值作為其初始值，而LS估計(jì)算法的準(zhǔn)確性極易受噪聲影響;當(dāng)多徑時(shí)延為非整數(shù)倍采樣間隔時(shí)，由于信號(hào)邊界上的不連續(xù)性而導(dǎo)致的頻譜泄露問(wèn)題會(huì)嚴(yán)重影響DFT信道估計(jì)算法的性能。因此，論文提出一種小波

4、去噪與對(duì)稱擴(kuò)展DFT信道估計(jì)算法。該算法通過(guò)對(duì)LS估計(jì)得到的初始值做對(duì)稱擴(kuò)展DFT變換來(lái)降低頻譜泄露，在時(shí)域利用小波閾值去噪來(lái)降低噪聲的影響。⑵基于DFT變換信道估計(jì)算法只對(duì)循環(huán)前綴外的噪聲做了處理，而未對(duì)循環(huán)前綴內(nèi)的噪聲做處理，針對(duì)這個(gè)問(wèn)題論文引入判決門限來(lái)對(duì)循環(huán)前綴內(nèi)的噪聲做進(jìn)一步的處理;相比小波去噪，小波包去噪可以獲得更為精細(xì)的去噪效果。鑒于以上兩點(diǎn)的考慮，論文提出一種小波包去噪與判決門限D(zhuǎn)FT信道估計(jì)算法。仿真表明，兩種改進(jìn)算法