LTE TDD非合作接收技術(shù)研究.pdf

1、在技術(shù)偵察領(lǐng)域的信息截獲技術(shù)體系中,無(wú)線信號(hào)的非合作接收技術(shù)是其中一個(gè)重要并且十分關(guān)鍵的部分。隨著LTE的發(fā)展,MIMO-OFDM技術(shù)的普及,波束賦形技術(shù)的使用,使得現(xiàn)代無(wú)線通信系統(tǒng)具有高速、低功率、較高安全性等特點(diǎn),給無(wú)線信號(hào)的非合作接收帶來(lái)了很多困難。作為非合作接收方,如何在現(xiàn)今的 LTE環(huán)境下獲得質(zhì)量比較好的偵聽(tīng)信號(hào),進(jìn)而為破譯被偵聽(tīng)的用戶的下行信息提供先決條件,是本文研究的主要問(wèn)題。
　　首先,為了闡述本文研究的系統(tǒng)模型,

2、論文在第二章介紹了LTE TDD系統(tǒng)的發(fā)展,并且比較了與FDD系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)。接著在第二章介紹了本文基于的LTE標(biāo)準(zhǔn)下的模型環(huán)境和關(guān)鍵技術(shù),包括宏路徑損耗信道模型、自適應(yīng)編碼調(diào)制中信道質(zhì)量指示(CQI)與調(diào)制編碼方案(MCS)的關(guān)系。同時(shí),在第二章里也提出,在非合作接收環(huán)境中,使得偵聽(tīng)方的MCS與合法用戶使用的MCS相近或相同的關(guān)鍵是將兩者計(jì)算得到的下行信號(hào)的信噪比(SNR)的差值控制在一定范圍內(nèi),進(jìn)而保證兩者具有相同或相近的CQI,這樣通

3、過(guò)相同的CQI-MCS映射即可實(shí)現(xiàn)偵聽(tīng)方的MCS與用戶MCS的統(tǒng)一。第二章的最后,介紹了目前非合作接收技術(shù)的研究現(xiàn)狀及面對(duì)的主要問(wèn)題,為本文的研究背景進(jìn)行更全面的陳述。
　　其次,在本文的課題研究背景下,論文在第三章接著就 LTE標(biāo)準(zhǔn)下常用的兩種波束賦形方法,即基于SVD算法和基于GMD算法的波束賦形技術(shù)進(jìn)行了簡(jiǎn)單介紹,說(shuō)明了本文主要研究的小區(qū)環(huán)境里,基站端采用的下行預(yù)編碼技術(shù)的是基于SVD算法的波束賦形技術(shù)。為了探索非合作接收方

4、的可行偵聽(tīng)方法,在不考慮路徑損耗的情況下,針對(duì)單小區(qū)內(nèi)僅存在單個(gè)用戶時(shí),討論研究了用戶和偵聽(tīng)方具有單天線和雙天線兩種不同情況下,非合作接收方的可偵聽(tīng)性,提出了通過(guò)干擾用戶的上行導(dǎo)頻,達(dá)到改變基站端的上行信道估計(jì)結(jié)果,進(jìn)而影響基站下行波束賦形算法的思想,來(lái)提高偵聽(tīng)方非合作接收的成功率。
　　通過(guò)第三章結(jié)束部分的討論引申和進(jìn)一步分析,第四章里在考慮 LTE中宏路徑損耗情況下,為了實(shí)現(xiàn)非合作接收方估計(jì)下行信號(hào)得到的信道質(zhì)量指示(CQI)

5、和合法用戶的CQI的統(tǒng)一,進(jìn)而達(dá)到之間的調(diào)制編碼方案(MCS)的一致,根據(jù)第二章的結(jié)論,提出了在本文討論的研究背景下,非合作接收需要達(dá)到的目標(biāo):即在偵聽(tīng)方盡可能距離合法用戶較遠(yuǎn)的條件下,通過(guò)使用非合作接收技術(shù)手段對(duì)基站到用戶的下行信號(hào)進(jìn)行偵聽(tīng),保證用戶即是在被偵聽(tīng)方干擾的情況下也無(wú)法察覺(jué)偵聽(tīng)方的存在(SNR變化不超過(guò)2dB),且使偵聽(tīng)方的SNR和合法用戶的SNR的差值小于等于1.75dB。這樣就可以保證在下行非合作接收中,偵聽(tīng)方通過(guò)接收

6、到的基站到用戶的下行信號(hào),基于SNR門(mén)限選擇CQI值的原則,通過(guò)與用戶相同計(jì)算方法計(jì)算得到的信道質(zhì)量指示與合法用戶通過(guò)計(jì)算下行參考信號(hào)得到的信道質(zhì)量指示相同,或者只是相差1個(gè)級(jí)別,于是作為偵聽(tīng)方,通過(guò)采用與基站-用戶相同的CQI-MCS映射關(guān)系,就能夠得到基站端到用戶的下行信號(hào)的 MCS,進(jìn)而能夠正確恢復(fù)偵聽(tīng)的下行信息。
　　在需要達(dá)到滿足的目標(biāo)條件和基于干擾用戶的上行導(dǎo)頻的思想的基礎(chǔ)上,第四章里通過(guò)研究提出了三種非合作接收技術(shù)中

7、的偵聽(tīng)方法,分別是基于白噪聲的上行導(dǎo)頻干擾技術(shù)、基于權(quán)重因子的上行導(dǎo)頻干擾技術(shù)以及基于比例因子的上行導(dǎo)頻干擾技術(shù)。在給出理論推導(dǎo)的同時(shí)也分別給出了各自相應(yīng)的仿真結(jié)果,其中基于白噪聲的上行導(dǎo)頻干擾方法最容易實(shí)現(xiàn),但是在相同發(fā)射功率的前提下性能較差,而基于比例因子的上行導(dǎo)頻干擾技術(shù)的實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度最高,不僅需要獲取小區(qū)用戶的上行導(dǎo)頻序列,并且需要知道該小區(qū)內(nèi)合法接收用戶的上行信道信息,但是在偵聽(tīng)方具有相同發(fā)射功率的條件下的性能最好,靈活性也比較