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FDD LTE系统上行信道估计的研究与实现

作　者: 杨新玲
导　师: 李汉兵
学　校: 武汉邮电科学研究院
专　业: 通信与信息系统
关键词: FDD LTE 单载波频分多址信道估计 DSP
分类号: TN929.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 13次
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内容摘要

第三代移动通信系统的高速发展为用户提供了较为高速的数据速率和丰富的业务体验。但是社会经济和市场的发展需求是为用户提供更大带宽和更高数据速率的移动通信服务。因此3GPP于2005年3月启动了LTE(Long Term Evolution)项目，它以OFDM和MIMO为技术基础，可以提高系统容量和传输速率，同时也能有效的抵抗多径时延和衰落，抑制干扰。为了消除无线信道多径、时延、噪声等对发射信号的影响，实现接收端的相干解调，在接收端对信道特性进行准确的估计是十分重要的。本文重点研究了FDD LTE上行系统的信道估计技术。本文根据LTE规范，首先介绍了LTE物理层的关键技术，接着重点研究基于导频的FDD LTE系统上行信道估计算法。先介绍了LS，LMMSE和DFT算法，根据LS和DFT算法存在的不足，提出了改进的LS和DFT算法。改进的LS算法是通过LS算法得到信道系数后，进行频率的降噪滤波来减小噪声的干扰。改进的DFT算法是根据信道频率响应的特点，通过在有效子载波后面添加虚拟子载波来消除功率泄露，以此提高算法估计性能。之后使用MATLAB构建完整的FDD LTE上行共享信道收发端系统模型，仿真结果显示，改进的LS和DFT算法在性能上有较大的提升，并且改进的DFT算法性能与LMMSE算法接近，同时在高速场景和存在时偏的情况下，也有较高的估计精度。最后根据MATLAB仿真结果，使用DSP实现改进的DFT信道估计算法。重点分析了LTE上行信道估计模块的实现流程和DSP系统常用的优化手段，并对信道估计模块进行优化和性能测试，测试结果表明使用改进的DFT信道估计算法实现的信道估计模块能够很好的满足系统性能的要求。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-8
第1章绪论  8-12
  1.1 课题研究背景  8-9
  1.2 信道估计技术的研究现状  9-11
  1.3 本文的主要工作和内容安排  11-12
第2章 LTE 系统物理层简介  12-21
  2.1 LTE 系统的帧结构  12-13
  2.2 LTE 上行导频信号  13-14
  2.3 LTE 系统多址接入技术  14-20
    2.3.1 下行多址接入 OFDMA  14-17
    2.3.2 上行多址接入技术 SC-FDMA  17-20
  2.4 本章小结  20-21
第3章 LTE 系统上行信道估计算法  21-40
  3.1 导频符号的结构  21-23
  3.2 基于导频的信道估计算法  23-30
    3.2.1 基于 LS 信道估计算法准则  23-25
    3.2.2 基于 LMMSE 信道估计算法准则  25-28
    3.2.3 DFT 信道估计算法  28-30
  3.3 改进的信道估计算法  30-33
    3.3.1 LS 信道估计算法的改进  30
    3.3.2 DFT 算法的改进  30-33
  3.4 线性插值  33
  3.5 信道估计算法仿真性能分析  33-39
    3.5.1 仿真方案  33-34
    3.5.2 仿真条件  34-35
    3.5.3 仿真结果和分析  35-39
  3.6 本章小结  39-40
第4章 FDD LTE 上行信道估计的 DSP 实现  40-54
  4.1 DSP 芯片介绍  40-42
    4.1.1 DSP 芯片简介  40-41
    4.1.2 DSP 开发环境简介  41-42
  4.2 FDD LTE PUSCH 信道信道估计算法的 DSP 实现方案  42-45
    4.2.1 PUSCH 信道接收端处理概述  42-43
    4.2.2 信道估计实现方案的选择  43
    4.2.3 信道估计模块设计和实现  43-45
  4.3 DSP 优化  45-52
    4.3.1 DSP 的优化方法  46-48
    4.3.2 FDD LTE 上行信道估计模块的优化  48-52
  4.4 性能分析  52
  4.5 本章小结  52-54
第5章总结与展望  54-56
  5.1 工作总结  54-55
  5.2 展望  55-56
参考文献  56-58
致谢  58

FDD LTE系统上行信道估计的研究与实现

内容摘要

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