高速移動(dòng)場(chǎng)景下基于TD-LTE標(biāo)準(zhǔn)的ICI消除方法研究.pdf

1、眾所周知，OFDM是多載波系統(tǒng)，可以簡(jiǎn)單有效地消除ISI（符號(hào)間干擾）和多徑衰落，并且子載波之間呈現(xiàn)正交性，擁有較高頻譜利用率。但是，在高速移動(dòng)場(chǎng)景下，當(dāng)速度達(dá)到350km/h以上，信道變?yōu)榭焖贂r(shí)變信道，載波頻譜出現(xiàn)泄漏，系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的多普勒頻移和頻譜擴(kuò)展。由于OFDM對(duì)頻率偏差非常敏感，當(dāng)子載波之間不再正交時(shí)，OFDM系統(tǒng)將產(chǎn)生ICI（子載波間干擾）。因此，ICI的消除直接影響OFDM的系統(tǒng)性能，在高速移動(dòng)場(chǎng)景下，更直接影響到整個(gè)T

2、D-LTE的性能。
　　本文以高速移動(dòng)環(huán)境下的OFDM系統(tǒng)為基礎(chǔ)，圍繞著ICI的消除進(jìn)行展開。主要研究?jī)?nèi)容包括ICI經(jīng)典的消除算法、導(dǎo)頻圖案研究以及循環(huán)迭代算法等方面。具體來說，首先是對(duì)TD-LTE系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)的介紹，通過對(duì)各種技術(shù)的總結(jié)可知:相比于其他技術(shù)，OFDM系統(tǒng)在高速移動(dòng)場(chǎng)景下的性能更易受到影響，正交性變得十分脆弱，ICI的程度非常惡劣。接著，對(duì)ICI產(chǎn)生的原因進(jìn)行了總結(jié)，對(duì)其系統(tǒng)模型的數(shù)學(xué)表達(dá)式進(jìn)行了詳細(xì)分析，直觀地給

3、出了各種原因帶來的ICI。然后對(duì)以往的經(jīng)典算法進(jìn)行了研究，主要包括自消除算法、時(shí)域加窗算法以及頻域均衡算法等，并對(duì)各種算法進(jìn)行了系統(tǒng)仿真分析。通過對(duì)高速移動(dòng)場(chǎng)景下導(dǎo)頻密度的理論分析，給出了高速移動(dòng)情形下的信道快變仿真。并對(duì)高速場(chǎng)景下，一個(gè)幀內(nèi)的信道估計(jì)和采樣點(diǎn)進(jìn)行了詳細(xì)分析，結(jié)合仿真和相關(guān)理論，提出了新的的導(dǎo)頻圖案。并對(duì)標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)頻圖案和新的導(dǎo)頻圖案進(jìn)行了不同多普勒頻移場(chǎng)景下的仿真，得出結(jié)論:新的導(dǎo)頻圖案在消除誤碼平臺(tái)方面有著很好的效用。當(dāng)

4、信噪比比較高的時(shí)候，就能夠體現(xiàn)出其優(yōu)勢(shì)，能夠有效地降低誤碼平臺(tái)。隨著信道多普勒擴(kuò)展的加大，新的導(dǎo)頻圖案的性能優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)得更加明顯，甚至在較低信噪比的時(shí)候也有明顯的增益。最后，根據(jù)以上研究以及對(duì)線性時(shí)變信道的分析，創(chuàng)新性的提出了一種可用于高速移動(dòng)場(chǎng)景下的循環(huán)迭代的ICI消除算法。對(duì)信道模型以及算法實(shí)現(xiàn)過程給出了詳細(xì)的數(shù)學(xué)推導(dǎo)，并對(duì)新提出的算法進(jìn)行了不同條件下的仿真，得出結(jié)論:不管是在高速還是低速移動(dòng)場(chǎng)景下，新提出的ICI消除算法均可以有效提