LTE上行鏈路SC-FDE同步技術(shù)研究.pdf

1、單載波頻域均衡(single Carrier Frequency Dommn Equalization,SC-FDE)是一類高效的無線傳輸技術(shù)。它能夠有效對抗高速數(shù)據(jù)傳輸中的符號間干擾(ISI),可以在頻域進行低復(fù)雜度的均衡以消除多徑衰落帶來的時頻色散。它與正交頻分多路復(fù)用(OFDM)具有相似的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和復(fù)雜度,但具有低峰均功率比(PAPR)的優(yōu)勢,被認為是OFDM技術(shù)的重要替代。目前,SC-FDE已成功應(yīng)用于下一代移動通信標準——LT

2、E系統(tǒng)的上行鏈路中。在SC-FDE系統(tǒng)中,定時同步和頻率同步是獲得良好均衡效果的必要前提,因此本文主要對這兩種同步技術(shù)進行研究,主要研究工作如下:
　　 首先,對ITE系統(tǒng)進行概述,對應(yīng)用于LTE系統(tǒng)中的SC-FDE和OFDM技術(shù)進行了比較分析,闡述了SC-FDE系統(tǒng)的基本原理。同時,對定時偏移和載波頻偏的原理模型進行了理論分析,指出這兩種同步問題對SC-FDE系統(tǒng)的影響以及研究同步算法的必要性。
　　 其次,在現(xiàn)有經(jīng)典

3、的基于數(shù)據(jù)輔助的同步算法的基礎(chǔ)上,針對Schmidl& Cox算法的定時同步出現(xiàn)相關(guān)平臺(plateau)，估計精度不高,載波頻偏估計范圍不寬的問題,對Schmidl&Cox算法進行改進,提出一種基于數(shù)據(jù)輔助的定時偏移和載波頻偏聯(lián)合估計算法。該算法使用一種特殊訓(xùn)練序列結(jié)構(gòu),不僅消除了測度函數(shù)的相關(guān)平臺,而且抑制了虛假峰值的出現(xiàn),提高了估計精度,并降低了計算復(fù)雜度;同時,根據(jù)信號的時域整數(shù)倍頻偏轉(zhuǎn)化到頻域后,等價于頻域序列的循環(huán)移位,改進

4、算法采用先進行小數(shù)倍頻偏補償,再轉(zhuǎn)化到頻域求序列循環(huán)移位的方法,得到整數(shù)倍頻偏估計。該方法在AWGN信道和低信噪比情況下與Schmidl&Cox算法相比,具有較高的估計精度,但在多徑信道中性能受限。特別是,由于頻率同步在頻域進行,改進的頻率同步算法非常適合應(yīng)用于實際的SC-FDE系統(tǒng)。
　　 再次,本文還提出了一種改進的基于非數(shù)據(jù)輔助的定時偏移和載波頻偏聯(lián)合估計算法。該方法采用基于UW的幀結(jié)構(gòu),在盡量不降低系統(tǒng)頻譜效率的前提下,

5、根據(jù)相鄰塊的UW中包含的同步偏差綜合信息,采用遞推加權(quán)最小二乘方法,一步估計出定時偏移和載波頻偏。而且,遞推算法的使用降低了計算復(fù)雜度。
　　 總之,本文對SC-FDE系統(tǒng)同步問題進行研究,分別提出了基于數(shù)據(jù)輔助和非數(shù)據(jù)輔助的同步算法,并分析了算法在LTE信道中的性能。下一步的研究,將是考慮減小頻偏估計算法對定時同步的依賴,以及增強算法在多徑信道中的魯棒性。另外,將同步、信道估計和頻域均衡結(jié)合起來,以便獲得全局最優(yōu)的效果,也是一