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LTE上行链路信道估计技术研究

作　者: 刘琨
导　师: 刘洪武
学　校: 南昌航空大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: 长期演进 信道估计 离散傅里叶变换 空子载波
分类号: TN929.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要


3GPP长期演进（Long Term Evolution, LTE）技术作为第三代移动通信技术的演进项目，随着全球用户对移动互联网需求的与日俱增，已日益成为移动通信产业界关注的焦点，因此学术界和产业界都对LTE系统关键技术的研究给予了高度关注。而信道估计技术作为LTE系统关键技术之一，其性能将直接影响到LTE系统的性能，因此对该技术的研究具有非常重要的意义。本文就LTE上行链路的信道估计技术进行了深入的研究。本文首先介绍了移动通信信道的传播特性，探讨了开发LTE系统时所常用的各种信道模型。在大量查阅LTE标准协议的基础上，对LTE上行链路的基本原理进行了研究和仿真分析，并详细探讨了LTE物理上行共享信道（Physical UplinkShared Channel, PUSCH）的基带信号产生流程。第4章重点对信道估计技术进行了全面系统的研究。在研究分析了LTE上行PUSCH的导频图案选择以及参考信号设计后，重点介绍了最小二乘（Least Square, LS）信道估计算法、线性最小均方误差（Linear Minimum Mean Square Error, LMMSE）信道估计算法、负指数LMMSE信道估计算法以及基于DFT变换的信道估计算法。通过对这些估计算法优缺点的分析，提出了一种适用于LTE上行链路的低复杂度信道估计算法。为了降低抑制噪声过程中信道能量的损失，该算法对LS算法的时域结果采用从中间向两端搜索的方式进行能量检测。最后，在按照LTE标准协议搭建的LTE上行PUSCH仿真平台上，对上述各种估计算法进行了仿真比较。仿真结果表明，本文所提出的信道估计算法在性能和计算复杂度之间取得了良好的折中，具有很好的实用性。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-8
第1章 绪论  8-12
  1.1 移动通信的发展  8-9
  1.2 课题研究的背景与意义  9-10
  1.3 信道估计技术的研究现状  10-11
  1.4 论文的内容及结构安排  11-12
第2章 移动通信信道理论  12-23
  2.1 移动通信信道概述  12
  2.2 无线电波的传播方式  12-13
  2.3 接收信号中的多种效应  13-15
    2.3.1 阴影效应  13
    2.3.2 多径效应  13-14
    2.3.3 多普勒效应  14-15
  2.4 无线电波的衰落特性  15-18
    2.4.1 大尺度衰落  15-16
    2.4.2 小尺度衰落  16-18
  2.5 信道模型  18-22
    2.5.1 ITU 信道模型  19
    2.5.2 扩展 ITU 信道模型  19-20
    2.5.3 SCM 信道模型  20-21
    2.5.4 SCME 信道模型  21
    2.5.5 WINNER 信道模型  21-22
  2.6 本章小结  22-23
第3章 LTE 物理层上行链路的基本原理  23-38
  3.1 LTE 系统的帧结构  23-25
  3.2 LTE 系统的上行资源栅格  25-26
    3.2.1 资源栅格  25
    3.2.2 资源粒子  25
    3.2.3 资源块  25-26
  3.3 上行多址接入方式  26-30
    3.3.1 SC-FDMA 多址方案  26-28
    3.3.2 SC-FDMA 信号的生成方式选择  28-29
    3.3.3 子载波映射方式的选择  29-30
  3.4 SC-FDMA 系统参数设计  30-33
    3.4.1 子载波间隔的设置  30-31
    3.4.2 CP 长度的设置  31-33
    3.4.3 SC-FDMA 参数  33
  3.5 物理上行共享信道  33-37
    3.5.1 加扰  34-35
    3.5.2 调制  35-36
    3.5.3 传输预编码  36
    3.5.4 RE 映射  36
    3.5.5 SC-FDMA 基带信号的产生  36-37
  3.6 本章小结  37-38
第4章 LTE 上行链路信道估计算法的研究  38-59
  4.1 引言  38
  4.2 导频图案的选择  38-41
    4.2.1 常用的导频图案  38-40
    4.2.2 LTE 上行 PUSCH 导频图案的选择  40-41
  4.3 参考信号的设计  41-46
    4.3.1 参考信号序列的产生  41-45
    4.3.2 PUSCH 的 DMRS 的产生  45-46
  4.4 信道估计算法  46-48
    4.4.1 系统模型  46-47
    4.4.2 传统的信道估计算法  47-48
  4.5 基于 DFT 变换的信道估计改进算法  48-51
    4.5.1 空子载波对基于 DFT 变换的信道估计算法的影响  48-50
    4.5.2 算法改进  50-51
    4.5.3 信道估计算法计算复杂度分析  51
  4.6 仿真及分析  51-57
    4.6.1 LTE 上行链路仿真平台的建立  51-54
    4.6.2 信道估计算法仿真与分析  54-57
  4.7 本章小结  57-59
第5章 总结与展望  59-61
  5.1 全文总结  59
  5.2 下一步的研究工作展望  59-61
参考文献  61-65
攻读硕士期间发表的论文  65-66
致谢  66-67

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 无线通信 > 移动通信
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