基于壓縮感知的LTE上行鏈路信道估計研究.pdf

1、LTE是3GPP組織為滿足多媒體業(yè)務(wù)需求的增加啟動的針對新一代通信系統(tǒng)的大規(guī)模研發(fā)項目。我國以基于時分雙工的LTE技術(shù)為下一代無線通信的主要發(fā)展方向,其上行鏈路采用單載波頻分多址體制。信道估計是系統(tǒng)進(jìn)行均衡和相干解調(diào)的前提,其在無線通信系統(tǒng)中至關(guān)重要。本文研究了LTE上行鏈路信道估計傳統(tǒng)算法。然而,傳統(tǒng)算法僅局限于基于固定導(dǎo)頻結(jié)構(gòu)的估計精度和計算復(fù)雜度之間的權(quán)衡,并未考慮對頻帶的高效利用。本文提出基于壓縮感知的信道估計在保證估計精度的同

2、時較之傳統(tǒng)算法還可大大減少導(dǎo)頻的使用數(shù)目。因此,本課題的研究以實現(xiàn)準(zhǔn)確且高效的信道估計技術(shù)是保證LTE系統(tǒng)傳輸質(zhì)量,發(fā)揮LTE系統(tǒng)優(yōu)越性能的關(guān)鍵。
　　本文首先對估計性能較低的最小二乘(LS)準(zhǔn)則研究了其基于時域補(bǔ)零的優(yōu)化算法,對計算復(fù)雜度較高的最小均方誤差(MMSE)算法研究了其基于奇異值分解(SVD)的簡化算法。然后仿真比較了各種估計準(zhǔn)則、插值算法對于各多普勒頻移的適應(yīng)能力以為LTE各信道場景下選擇算法提供參考。鑒于LS算法是

3、主流技術(shù),但其因未考慮噪聲影響而性能不佳,本文提出了結(jié)合變換域和閾值門限的雙重降噪LS信道估計算法,仿真結(jié)果表明了其性能優(yōu)勢。
　　壓縮感知理論實現(xiàn)了以很少的采樣值高概率地來重構(gòu)稀疏信號,是信號處理領(lǐng)域最新的研究成果。同時,無線通信信道恰恰具有稀疏特性。傳統(tǒng)的信道估計算法并沒有利用信道的這一特性。本文在研究了信道的稀疏特性的基礎(chǔ)上,用理論推導(dǎo)驗證了將壓縮感知理論應(yīng)用于LTE上行鏈路信道估計可行性,提出了一種運(yùn)用壓縮感知技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)