高速鐵路環(huán)境下LTE下行鏈路預編碼研究.pdf

1、中國目前已經(jīng)擁有全世界最大規(guī)模以及最高運營速度的高速鐵路網(wǎng)，為滿足高速鐵路寬帶無線以及多媒體通信的需求，國際鐵路聯(lián)盟已經(jīng)制定從GSM-R到LTE-R演進的策略。發(fā)送端預編碼作為3GPP LTE協(xié)議標準的一部分，依賴于準確的信道狀態(tài)信息，能夠提供分集增益和顯著提高信道容量，同時簡化接收端的信號處理從而提高系統(tǒng)性能，目前大家的研究主要集中在低速場景。高速覆蓋場景對LTE系統(tǒng)性能影響最大的是多普勒效應，此時通過反饋或者互易性獲得的信道狀態(tài)信息

2、已經(jīng)過時不再準確，本文從克服預編碼對信道狀態(tài)信息的需求入手，研究高速鐵路環(huán)境下LTE下行鏈路預編碼。
　　本文首先介紹預編碼的理論知識，然后從兩個方面著手，第一方面對現(xiàn)有的LTE協(xié)議中預編碼方案研究分析比較，選擇適合高速鐵路的預編碼方案—基于大延遲循環(huán)延遲分集的開環(huán)空間復用并著重研究，給出了碼本和時延參數(shù)設計的具體過程和分析，并在高速鐵路場景下仿真實現(xiàn)。第二方面研究不需要信道狀態(tài)信息的空時編碼作為預編碼方案，研究的酉空時、差分空時

3、和差分酉空時以及雙差分空時編碼，最后在前面基礎上提出了一種雙差分酉空時頻聯(lián)合OFDM編碼方案，通過分別在OFDM系統(tǒng)的子載波之間和OFDM符號之間引入差分編碼，有效抵抗時間選擇性衰落和頻率選擇性衰落，可以應用于任意天線數(shù)目的MIMO系統(tǒng)且復雜度較低，更重要的是對多普勒頻移顯示良好的魯棒性，在高速鐵路場景下仿真性能良好。之后在文中介紹了LabVIEW+USRP軟件無線電平臺，并基于此平臺設計DDSTF-OFDM發(fā)射機和接收機，實現(xiàn)了OFD