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基于LTE-A系统的发射分集技术研究

作　者: 余相波
导　师: 刘可文
学　校: 武汉理工大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: LTE-A 下行链路上行控制信道发射分集仿真
分类号: TN929.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 7次
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内容摘要

LTE-Advanced系统于2010年10月正式被国际电信联盟(ITU)接纳为第四代移动通信国际标准,成为IMT-A (4G)的主要技术之一。该系统以正交频分复用和多输入多输出技术为基础,综合应用了其他的诸如载波聚合、中继等关键技术,并全面采用和优化分组数据传输,其目标是满足并超过ITU-R关于IMT-A标准的需求,且后向兼容LTE系统,以提高技术竞争力,降低运营商网络升级版本。基于此,本文在理解多天线理论和LTE-A协议的基础上,深入的研究了上下行发射分集技术,并搭建了上下行链路发射分集仿真平台,对各分集方案的性能进行了评估与分析。所作的工作主要有以下几点：(1)在分析研究发射分集技术的一般模型的基础上,建立了多天线系统的模型,研究了信道容量和多天线增益及其对LTE-A系统的性能影响,并搭建了LTE-A系统上下行发射分集技术仿真平台。(2)对LTE系统中下行2天线SFBC发射分集技术和4天线SFBC-SFTD发射分集技术进行了理论分析和对比仿真,结果证明：在下行,SFBC、 SFBC-FSTD是分别解决2天线和4天线发射分集最合适的方案,能取得相比其他方案更好的性能。(3)在研究下行4天线SFBC-SFTD发射分集的基础上,提出了LTE-A系统下行8天线SFBC-SFTD发射分集,分析了可行性和实现原理,并利用平台进行了仿真。仿真结果表明：SFBC-FSTD能够作为解决下行8天线发射分集的种方案,相比4天线而言,可以取得误码率性能上的改观。(4)研究了上行PUCCH信道的发射分集技术。分析了STBC、CDD和FSTD三种方案的特点和不足。在此基础上,提出了基于PUCCH空间正交资源的发射分集方案,对其进行了仿真,仿真结果表明：提出的方案取得了很好的分集增益,改善了信道链路的误码率性能,并且具有很好的后向兼容性,达到了上行信道对发射分集方案的要求。最后,对本文所做的工作进行了梳理和总结,并提出了下一步研究展望。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
第1章引言  9-16
  1.1 本文的研究背景及意义  9-12
    1.1.1 课题来源  9
    1.1.2 本文的研究背景  9-11
    1.1.3 本文的研究意义  11-12
  1.2 发射分集技术研究现状  12-14
  1.3 论文的主要工作安排  14-16
第2章发射分集技术  16-27
  2.1 发射分集技术的研究基础—多天线系统  16-23
    2.1.1 多天线系统的信道模型  16-19
    2.1.2 多天线系统的信道容量  19-21
    2.1.3 多天线增益  21-23
  2.2 发射分集技术  23-26
    2.2.1 空间发射分集  23-24
    2.2.2 时间发射分集  24-25
    2.2.3 频率发射分集  25-26
  2.3 本章小结  26-27
第3章 LTE-A下行发射分集技术研究  27-48
  3.1 LTE-A下行物理信道处理过程  27-29
  3.2 下行多天线传输技术  29-30
  3.3 LTE下行发射分集  30-43
    3.3.1 LTE下行2天线发射分集  30-37
    3.3.2 LTE下行4天线发射分集  37-43
  3.4 LTE-A下行8天线发射分集研究  43-47
    3.4.1 八天线SFBC-FSTD的实现  44-45
    3.4.2 八天线SFBC-FSTD的仿真  45-46
    3.4.3 八天线SFBC-FSTD的性能分析  46-47
  3.5 本章小结  47-48
第4章 LTE-A上行PUCCH发射分集技术研究  48-67
  4.1 LTE-A上行控制信道  48-57
    4.1.1 PUCCH传输控制信令  48-49
    4.1.2 PUCCH结构  49-51
    4.1.3 PUCCH处理过程  51-57
  4.2 PUCCH发射分集需考虑的问题  57-58
  4.3 现有PUCCH发射分集方案  58-61
  4.4 改进方案的提出  61-63
  4.5 改进方案的仿真及性能分析  63-66
    4.5.1 仿真条件  63
    4.5.2 仿真结果  63-65
    4.5.3 性能分析  65-66
  4.6 本章小结  66-67
第5章总结与展望  67-69
  5.1 论文总结  67
  5.2 研究展望  67-69
致谢  69-70
参考文献  70-72

基于LTE-A系统的发射分集技术研究

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