LTE系統(tǒng)信道估計方法和實現(xiàn).pdf

1、LTE系統(tǒng)為了提高數(shù)據(jù)傳輸速率和頻譜利用率，在物理層采用了MIMO和OFDM技術(shù)做為核心技術(shù)，無論是相干檢測，還是基于信道信息的自適應(yīng)調(diào)度，都需要獲悉無線信道的狀態(tài)信息(ChannelStateInformation，CSI)，且信道估計性能的優(yōu)劣對于整個LTE系統(tǒng)的性能有著重要影響，因此對LTE通信系統(tǒng)中信道估計技術(shù)的研究有著重要意義。本文主要從下面三個方面展開:LTE系統(tǒng)PUSCH(PhysicalUplinkSharedChann

2、el，PUSCH)鏈路中的信道估計方法，LTE系統(tǒng)PDSCH(PhysicalDownlinkSharedChannel，PDSCH)鏈路中的信道估計方法和信道估計方法的FPGA實現(xiàn)。本文的主要貢獻和內(nèi)容如下:
　　 首先，研究了LTE系統(tǒng)PUSCH鏈路多用戶導(dǎo)頻在碼分復(fù)用(CodeDivisionMultiplex，CDM)方式下的信道估計問題，提出了基于多相分解的信道估計方法。在碼分復(fù)用方式下，多用戶的信道狀態(tài)信息在頻域上占

3、據(jù)相同的帶寬資源，如何將多用戶的信道狀態(tài)信息進行分離是LTE系統(tǒng)PUSCH鏈路信道估計研究的難點。本文利用導(dǎo)頻特性，在每個相位點上對接收信號進行抽樣，通過對多相信號進行傅里葉變換將多用戶的信道狀態(tài)信息區(qū)分開來。與傳統(tǒng)的DFT信道估計方法相比，多相分解信道估計方法避免了使用濾波器進行區(qū)分所帶來的多用戶干擾和能量損失，提高了信道估計的性能。
　　 其次，研究了傳統(tǒng)DFT信道估計方法在非整數(shù)倍采樣信道中存在的性能平底問題，提出了基于部

4、分對稱擴展的DFT方法(PartSymmetricalExpandDFT,PSE-DFT)，該方法是傳統(tǒng)的DFT方法與DCT方法的折中。在非整數(shù)倍采樣信道當中，DCT信道估計方法與DFT信道估計方法相比可以有效地降低非整數(shù)倍信道帶來的性能平底現(xiàn)象，但是DCT信道估計方法需要額外的電路。本文提出了基于部分對稱擴展的DFT方法，該方法是在原序列的基礎(chǔ)上左右各對稱擴展若干點，然后進行DFT信道估計，提高了在邊緣子載波處的信道估計精度，降低了D

5、CT信道估計方法實現(xiàn)時的復(fù)雜度。
　　 最后，在FPGA硬件平臺上利用Verilog硬件描述語言實現(xiàn)了PSE-DFT-DCT(PartSymmetricalExpandDFTDCT,PSE-DFT-DCT)信道估計算法。通過對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，確定信道估計模塊輸入輸出結(jié)果采用16-bit位寬進行表示，并對信道估計內(nèi)部各個模塊進行了定標以及詳細的結(jié)構(gòu)設(shè)計。然后，利用仿真工具進行功能仿真并利用Quartus開發(fā)工具進行綜合，布局布線