Rician快衰落環(huán)境下TD-SCDMA系統(tǒng)下行鏈路關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、作為第三代移動通信標(biāo)準(zhǔn)之一的TD-SCDMA系統(tǒng),從2009年工信部正式向中國移動發(fā)放牌照以來,得到了廣泛的應(yīng)用。隨著TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)建設(shè)工作的不斷擴(kuò)大和深入,需要考慮各種應(yīng)用場景的需求,如高鐵環(huán)境。為了使移動臺在各種環(huán)境下能夠穩(wěn)定、良好地運行,通常需要首先分析環(huán)境特點并給出比較精確的仿真模型,然后分析此環(huán)境對移動臺接收信號產(chǎn)生的影響,最后給出相應(yīng)的解決方案。基于上述提高系統(tǒng)性能的分析思路,本文在天津市科技創(chuàng)新專項基金的資助下對信道

2、建模、頻率偏差估計和信道衰落系數(shù)估計三方面的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了深入研究,主要工作內(nèi)容和研究成果歸納如下:
　　1、介紹了無線信號傳播環(huán)境的特征,分析了用于物理層設(shè)計和性能分析的小尺度衰落模型的幾種基于正弦波疊加法產(chǎn)生頻率平坦 Rayleigh衰落信道的方法的利弊。針對這些方法的不足,利用不同于現(xiàn)存模型的正余弦函數(shù)、入射角等參數(shù),提出了兩種改進(jìn)的能產(chǎn)生不相關(guān)Rayleigh衰落波形的方法,同時推導(dǎo)了這兩種方法的統(tǒng)計特性,并通過仿真實驗驗

3、證了其性能?；谏鲜龈倪M(jìn)方法,通過疊加視距成分,提出了頻率平坦Rician衰落信道模型,然后給出了其統(tǒng)計特性,并對其進(jìn)行了仿真驗證。在此基礎(chǔ)上,給出了頻率選擇性Rician衰落波形的生成方法。所提方法不僅能夠滿足本論文中廣義不相關(guān)散射信道模型的需要,而且通過對其修改也可以應(yīng)用于多輸入多輸出信道建模。
　　2、分析了頻率偏差對系統(tǒng)性能的影響,研究了各種環(huán)境下系統(tǒng)的頻偏補償方法。為了克服現(xiàn)有方法未考慮載波頻偏和多普勒頻移共存的情況和在

4、 Rician快衰落信道下的不足,分別提出了頻率平坦和頻率選擇性 Rician快衰落環(huán)境下TD-SCDMA系統(tǒng)下行鏈路頻偏估計的算法。這兩種方法首先給出了受加性高斯噪聲影響,并包含未知載波頻偏、未知 Rice因子和未知多普勒頻移等參數(shù)的接收信號的二階和四階統(tǒng)計量,然后對這些統(tǒng)計量通過合理的參數(shù)設(shè)置和具體的數(shù)學(xué)運算推導(dǎo)出頻偏估計的閉式表達(dá)式,最后通過仿真驗證了所提算法的性能。對比兩種環(huán)境下頻偏估計方法發(fā)現(xiàn)其實現(xiàn)步驟相同,因此本算法降低了硬

5、件實現(xiàn)的復(fù)雜度,特別適合于TD-SCDMA系統(tǒng)下行鏈路頻偏估計。
　　3、總結(jié)了現(xiàn)有信道衰落系數(shù)估計方法,針對現(xiàn)有算法在Rician快衰落信道下的不足和未考慮載波頻偏的情況,將TD-SCDMA系統(tǒng)的時隙結(jié)構(gòu)進(jìn)行了輕微的改動,研究了殘留頻偏存在情況下TD-SCDMA系統(tǒng)修改時隙結(jié)構(gòu)后信道衰落系數(shù)的特性,通過分析發(fā)現(xiàn)修改時隙后任意分組模塊中帶有殘留頻偏成分的信道衰落系數(shù)可以近似為時間參數(shù)的線性函數(shù),并對其進(jìn)行了仿真驗證?；谏鲜龇治?