LTE同步技術(shù)的研究與FPGA實(shí)現(xiàn).pdf_第1頁(yè)
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1、LTE(Long Term Evolution)技術(shù)是中國(guó)“準(zhǔn)4G技術(shù)”,而由定時(shí)誤差引起的符號(hào)間干擾(Inter Symbol Interference,ISI)和頻率偏差引起的載波間干擾(Inter CarrierInterference,ICI)都會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)性能急劇下降。有沒有準(zhǔn)確可靠的時(shí)頻同步?jīng)Q定著正交頻分復(fù)用系統(tǒng)能否正常工作,因此時(shí)頻同步技術(shù)的研究對(duì)LTE系統(tǒng)具有非常重要的意義。本文首先介紹了LTE同步技術(shù)的研究背景和研究現(xiàn)狀

2、以及一些常用的同步算法,其次仿真比較幾種算法的優(yōu)缺點(diǎn),篩選出最優(yōu)的同步算法,對(duì)篩選出的最優(yōu)算法提出一些改進(jìn)。然后,結(jié)合LTE協(xié)議,仿真驗(yàn)證改進(jìn)的LTE同步算法。最后,重點(diǎn)分析利用物理層同步信道實(shí)現(xiàn)下行同步的流程,找出適合LTE系統(tǒng)的同步技術(shù)方案,在FPGA上實(shí)現(xiàn),展示最終的結(jié)果,并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。本文的主要研究工作如下:
  (1)介紹了LTE物理層相關(guān)的基礎(chǔ)理論知識(shí),其中包括正交頻分復(fù)用(OrthogonalFrequency

3、Division,OFDM)系統(tǒng)同步技術(shù)、LTE數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)、多徑信道、資源網(wǎng)格、主同步信號(hào)和輔同步信號(hào)等,為本文研究LTE同步技術(shù)提供理論基礎(chǔ)。
  (2)分析了定時(shí)偏差和頻率偏差對(duì)OFDM系統(tǒng)性能的影響,研究一些現(xiàn)有的OFDM同步技術(shù)方案,分別從性能和運(yùn)算復(fù)雜度上對(duì)比分析不同的盲同步算法以及載波同步算法。
  (3)根據(jù)LTE協(xié)議,確定適合LTE系統(tǒng)的同步技術(shù)方案。文中首先利用MATLAB對(duì)已有的同步算法進(jìn)行仿真驗(yàn)證,分析

4、各算法的優(yōu)缺點(diǎn),篩選出最優(yōu)同步算法,其次對(duì)篩選出的同步算法進(jìn)行改進(jìn),最后,根據(jù)LTE協(xié)議,確定適合LTE下行OFDM的同步技術(shù)方案。最終本文所用的同步技術(shù)方案為:粗定時(shí)同步采用接收到的主同步序列(PrimarySynchronization Sepuence,PSS)與本地PSS互相關(guān)算法的改進(jìn)算法來實(shí)現(xiàn),利用基于PSS的頻偏估計(jì)算法估計(jì)小數(shù)倍頻偏和整數(shù)倍頻偏。
  (4)對(duì)LTE下行同步技術(shù)進(jìn)行模塊設(shè)計(jì)以及仿真驗(yàn)證。模塊設(shè)計(jì)分別

5、為粗定時(shí)模塊、頻偏估計(jì)模塊以及頻偏糾正模塊。對(duì)每個(gè)模塊進(jìn)行MATLAB仿真分析,確定一個(gè)完整的LTE系統(tǒng)同步技術(shù)方案。MATLAB仿真結(jié)果表明,本文設(shè)計(jì)的算法能較好的實(shí)現(xiàn)LTE系統(tǒng)下行同步。
  (5)在FPGA平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)LTE同步技術(shù)。FPGA與DSP相比具有以下幾點(diǎn)優(yōu)勢(shì):①體系結(jié)構(gòu)和邏輯單元靈活;②集成度高;③適用范圍寬;④運(yùn)算速度快。所以本文采用FPGA實(shí)現(xiàn)LTE下行OFDM系統(tǒng)的同步技術(shù)。
  最后總結(jié)了本文的主要工

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