Rician快衰落環(huán)境下TD-SCDMA系統(tǒng)下行鏈路關鍵技術研究.pdf

1、作為第三代移動通信標準之一的TD-SCDMA系統(tǒng),從2009年工信部正式向中國移動發(fā)放牌照以來,得到了廣泛的應用。隨著TD-SCDMA網絡建設工作的不斷擴大和深入,需要考慮各種應用場景的需求,如高鐵環(huán)境。為了使移動臺在各種環(huán)境下能夠穩(wěn)定、良好地運行,通常需要首先分析環(huán)境特點并給出比較精確的仿真模型,然后分析此環(huán)境對移動臺接收信號產生的影響,最后給出相應的解決方案?；谏鲜鎏岣呦到y(tǒng)性能的分析思路,本文在天津市科技創(chuàng)新專項基金的資助下對信道

2、建模、頻率偏差估計和信道衰落系數(shù)估計三方面的關鍵技術進行了深入研究,主要工作內容和研究成果歸納如下:
　　1、介紹了無線信號傳播環(huán)境的特征,分析了用于物理層設計和性能分析的小尺度衰落模型的幾種基于正弦波疊加法產生頻率平坦 Rayleigh衰落信道的方法的利弊。針對這些方法的不足,利用不同于現(xiàn)存模型的正余弦函數(shù)、入射角等參數(shù),提出了兩種改進的能產生不相關Rayleigh衰落波形的方法,同時推導了這兩種方法的統(tǒng)計特性,并通過仿真實驗驗

3、證了其性能?；谏鲜龈倪M方法,通過疊加視距成分,提出了頻率平坦Rician衰落信道模型,然后給出了其統(tǒng)計特性,并對其進行了仿真驗證。在此基礎上,給出了頻率選擇性Rician衰落波形的生成方法。所提方法不僅能夠滿足本論文中廣義不相關散射信道模型的需要,而且通過對其修改也可以應用于多輸入多輸出信道建模。
　　2、分析了頻率偏差對系統(tǒng)性能的影響,研究了各種環(huán)境下系統(tǒng)的頻偏補償方法。為了克服現(xiàn)有方法未考慮載波頻偏和多普勒頻移共存的情況和在

4、 Rician快衰落信道下的不足,分別提出了頻率平坦和頻率選擇性 Rician快衰落環(huán)境下TD-SCDMA系統(tǒng)下行鏈路頻偏估計的算法。這兩種方法首先給出了受加性高斯噪聲影響,并包含未知載波頻偏、未知 Rice因子和未知多普勒頻移等參數(shù)的接收信號的二階和四階統(tǒng)計量,然后對這些統(tǒng)計量通過合理的參數(shù)設置和具體的數(shù)學運算推導出頻偏估計的閉式表達式,最后通過仿真驗證了所提算法的性能。對比兩種環(huán)境下頻偏估計方法發(fā)現(xiàn)其實現(xiàn)步驟相同,因此本算法降低了硬

5、件實現(xiàn)的復雜度,特別適合于TD-SCDMA系統(tǒng)下行鏈路頻偏估計。
　　3、總結了現(xiàn)有信道衰落系數(shù)估計方法,針對現(xiàn)有算法在Rician快衰落信道下的不足和未考慮載波頻偏的情況,將TD-SCDMA系統(tǒng)的時隙結構進行了輕微的改動,研究了殘留頻偏存在情況下TD-SCDMA系統(tǒng)修改時隙結構后信道衰落系數(shù)的特性,通過分析發(fā)現(xiàn)修改時隙后任意分組模塊中帶有殘留頻偏成分的信道衰落系數(shù)可以近似為時間參數(shù)的線性函數(shù),并對其進行了仿真驗證?；谏鲜龇治?