基于DFT-SOFDM的上行鏈路傳輸技術(shù)研究.pdf

1、下一代無線移動(dòng)通信系統(tǒng)要求能夠提供高速寬帶的多媒體業(yè)務(wù).近年來,正交頻分復(fù)用(OFDM)技術(shù)受到越來越廣泛的關(guān)注,其具有高頻譜利用率,支持高速傳輸和良好的抗多徑衰落能力等優(yōu)點(diǎn).然而,OFDM技術(shù)卻存在一個(gè)固有缺點(diǎn),即存在較高的峰值平均功率比(PAPR).這個(gè)缺點(diǎn)會導(dǎo)致發(fā)送端對高功率放大器的線性度要求很高且發(fā)送效率極低,接收端對前端放大器的線性度要求也很高而且還會增加A/D和D/A轉(zhuǎn)換器的復(fù)雜度.因此高的PAPR限制了OFDM的實(shí)際應(yīng)用.

2、 單載波頻域均衡(SC-FDE)技術(shù),不僅可以有效的對抗信道的頻率選擇性衰落,實(shí)現(xiàn)高速、大容量的通信傳輸,而且能夠避免正交頻分復(fù)用技術(shù)峰值平均功率比的不足,是寬帶無線接入系統(tǒng)物理層的重要組成技術(shù).如與OFDM技術(shù)結(jié)合優(yōu)勢互補(bǔ),必將因起更廣泛的關(guān)注.離散傅立葉變換擴(kuò)展正交頻分復(fù)用(DFT-SOFDM)就是這樣的一種技術(shù). DFT-SOFDM技術(shù)汲取上述兩種技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)所形成的.它采用帶循環(huán)前綴的SC-FDMA,使用DFT獲得

3、頻域信號,然后插入零符號進(jìn)行擴(kuò)頻,擴(kuò)頻信號再通過IFFT轉(zhuǎn)換為時(shí)域信號.這樣做的目的是,上行用戶間能在頻域相互正交,以及在接收機(jī)一側(cè)得到有效的頻域均衡.并且在此技術(shù)提出后較短時(shí)間內(nèi)就成為了3GPPLTE中上行鏈路的一種重要的傳輸方案. 本文在研究DFT-SOFDM技術(shù)原理的基礎(chǔ)上對載波頻偏、信道估計(jì)以及與MIMO結(jié)合問題進(jìn)行研究. 本文針對DFT-SOFDM上行鏈路系統(tǒng)給出了一種載波頻偏的估計(jì)方法.該方法采用導(dǎo)頻輔助和無

4、反饋方案,適用于任意子載波分配方案,實(shí)現(xiàn)簡單,復(fù)雜度低.在干擾消除方面,本文引入干擾矩陣的概念,來實(shí)現(xiàn)頻偏補(bǔ)償和用戶信息的提取.通過設(shè)置干擾矩陣的帶寬可以在允許的系統(tǒng)性能下降低算法的計(jì)算量.同時(shí)給出了計(jì)算機(jī)仿真結(jié)果表明. 本文對DFT-SOFDM上行鏈路系統(tǒng)信道估計(jì)進(jìn)行了研究,給出了一種復(fù)雜度低且性能良好的時(shí)頻二維信道估計(jì)方法,并通過仿真給出了此信道估計(jì)方法下的誤碼率性能與理想信道估計(jì)的誤碼率比較.在COST207信道模型下的仿

5、真結(jié)果與理想信道估計(jì)時(shí)的誤碼率相差約2～3個(gè)dB,而算法復(fù)雜度為估計(jì)符號長度的線性關(guān)系,較極大似然估計(jì)的冪次關(guān)系有極大的降低. 本文對DFT-SOFDM技術(shù)與MIMO技術(shù)的結(jié)合問題進(jìn)行了研究.對兩發(fā)兩收和兩發(fā)四收天線配置給出了傳輸模型的數(shù)學(xué)表示及接收機(jī)信號檢測算法,通過文中分析可知此檢測算法對2M×N天線配置的空時(shí)分組編碼DFT-SOFDM均能適用.進(jìn)而研究了信道相關(guān)性對MIMO系統(tǒng)性能的影響,給出了在同一信噪比情況下不同相關(guān)系