LTE系統(tǒng)信道估計(jì)方法和實(shí)現(xiàn).pdf

1、LTE系統(tǒng)為了提高數(shù)據(jù)傳輸速率和頻譜利用率，在物理層采用了MIMO和OFDM技術(shù)做為核心技術(shù)，無論是相干檢測(cè)，還是基于信道信息的自適應(yīng)調(diào)度，都需要獲悉無線信道的狀態(tài)信息(ChannelStateInformation，CSI)，且信道估計(jì)性能的優(yōu)劣對(duì)于整個(gè)LTE系統(tǒng)的性能有著重要影響，因此對(duì)LTE通信系統(tǒng)中信道估計(jì)技術(shù)的研究有著重要意義。本文主要從下面三個(gè)方面展開:LTE系統(tǒng)PUSCH(PhysicalUplinkSharedChann

2、el，PUSCH)鏈路中的信道估計(jì)方法，LTE系統(tǒng)PDSCH(PhysicalDownlinkSharedChannel，PDSCH)鏈路中的信道估計(jì)方法和信道估計(jì)方法的FPGA實(shí)現(xiàn)。本文的主要貢獻(xiàn)和內(nèi)容如下:
　　 首先，研究了LTE系統(tǒng)PUSCH鏈路多用戶導(dǎo)頻在碼分復(fù)用(CodeDivisionMultiplex，CDM)方式下的信道估計(jì)問題，提出了基于多相分解的信道估計(jì)方法。在碼分復(fù)用方式下，多用戶的信道狀態(tài)信息在頻域上占

3、據(jù)相同的帶寬資源，如何將多用戶的信道狀態(tài)信息進(jìn)行分離是LTE系統(tǒng)PUSCH鏈路信道估計(jì)研究的難點(diǎn)。本文利用導(dǎo)頻特性，在每個(gè)相位點(diǎn)上對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行抽樣，通過對(duì)多相信號(hào)進(jìn)行傅里葉變換將多用戶的信道狀態(tài)信息區(qū)分開來。與傳統(tǒng)的DFT信道估計(jì)方法相比，多相分解信道估計(jì)方法避免了使用濾波器進(jìn)行區(qū)分所帶來的多用戶干擾和能量損失，提高了信道估計(jì)的性能。
　　 其次，研究了傳統(tǒng)DFT信道估計(jì)方法在非整數(shù)倍采樣信道中存在的性能平底問題，提出了基于部

4、分對(duì)稱擴(kuò)展的DFT方法(PartSymmetricalExpandDFT,PSE-DFT)，該方法是傳統(tǒng)的DFT方法與DCT方法的折中。在非整數(shù)倍采樣信道當(dāng)中，DCT信道估計(jì)方法與DFT信道估計(jì)方法相比可以有效地降低非整數(shù)倍信道帶來的性能平底現(xiàn)象，但是DCT信道估計(jì)方法需要額外的電路。本文提出了基于部分對(duì)稱擴(kuò)展的DFT方法，該方法是在原序列的基礎(chǔ)上左右各對(duì)稱擴(kuò)展若干點(diǎn)，然后進(jìn)行DFT信道估計(jì)，提高了在邊緣子載波處的信道估計(jì)精度，降低了D

5、CT信道估計(jì)方法實(shí)現(xiàn)時(shí)的復(fù)雜度。
　　 最后，在FPGA硬件平臺(tái)上利用Verilog硬件描述語言實(shí)現(xiàn)了PSE-DFT-DCT(PartSymmetricalExpandDFTDCT,PSE-DFT-DCT)信道估計(jì)算法。通過對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，確定信道估計(jì)模塊輸入輸出結(jié)果采用16-bit位寬進(jìn)行表示，并對(duì)信道估計(jì)內(nèi)部各個(gè)模塊進(jìn)行了定標(biāo)以及詳細(xì)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。然后，利用仿真工具進(jìn)行功能仿真并利用Quartus開發(fā)工具進(jìn)行綜合，布局布線