上行LTE物理層關(guān)鍵技術(shù)的研究.pdf

1、LTE（Long Term Evolution，長期演進）是目前國際化標(biāo)準(zhǔn)組織開展的一項重要工作，是3G（3rd Generation，第三代移動通信技術(shù)）的演進，因此對LTE的關(guān)鍵技術(shù)進行研究具有重要意義。LTE通信系統(tǒng)下行鏈路采用成熟的OFDMA（Orthogonal Frequency Division Multiple Access，正交頻分多址）技術(shù)，上行鏈路選擇了SC-FDMA（Single-carrier Frequenc

2、y-Division Multiple Access，單載波頻分多址）作為接入方案。與OFDMA技術(shù)相比，SC-FDMA可以有效降低發(fā)射終端的PAPR(Peak to Average Power Ratio，峰均功率比)，減少終端的體積和成本，但是其與OFDMA相似的結(jié)構(gòu)也決定了多普勒頻偏會破壞其正交性，帶來子載波間干擾和用戶間干擾。近年來，高鐵項目取得了巨大的成就，車速得到明顯提升。隨著移動速度增大，多普勒頻偏隨之增大，意味著更多的子

3、載波間干擾和用戶間干擾的引入。因此本文主要對高速移動的環(huán)境中LTE上行鏈路的信道估計技術(shù)及載波干擾消除方法進行研究。
　　首先對常用的LTE信道估計方法及三種插值方法進行了介紹和仿真比較，然后介紹了新興的壓縮感知理論(Compressed Sensing，CS)。壓縮感知理論可以通過少量的觀測值實現(xiàn)稀疏信號相對精確的重建，因此將其應(yīng)用到稀疏信道的估計方面，可在使用少量導(dǎo)頻，提高頻譜利用率的同時提升性能。本文在頻率選擇性信道下對單用

4、戶和多用戶系統(tǒng)中基于壓縮感知理論的信道估計方法的性能進行了驗證和分析。
　　接著介紹了一種OFDM（Orthogonal Frequency Division Multiple，正交頻分復(fù)用）系統(tǒng)的串行干擾迭代消除算法，該算法一定程度上改善了系統(tǒng)性能。通過對使用聯(lián)合抽頭估計方法和直接信道抽頭方法的比較，得出該干擾消除方法的性能在很大程度上取決于信道估計的準(zhǔn)確性。同時借鑒于該方法，結(jié)合LTE上行鏈路的塊狀導(dǎo)頻結(jié)構(gòu)，對一種分組導(dǎo)頻多項

5、式擬合的插值估計方法和并行干擾消除方法進行了研究。仿真結(jié)果表明分組導(dǎo)頻多項式擬合的插值估計方法比起傳統(tǒng)的插值算法更為適應(yīng)高速條件下的快速時變信道，能得到更精確的信道估計的結(jié)果，在此基礎(chǔ)上應(yīng)用并行干擾消除方法，可使系統(tǒng)的性能獲得一定的提升。
　　最后本文對SC-FDMA系統(tǒng)的多用戶干擾進行了數(shù)學(xué)建模和分析，提出了一種基于迫零算法的多用戶干擾消除方法，并對其在集中式和分布式兩種SC-FDMA系統(tǒng)中的性能進行了仿真。結(jié)果表明，相對于應(yīng)用