低軌衛(wèi)星LTE通信系統(tǒng)同步問題的研究.pdf

1、低軌衛(wèi)星通信系統(tǒng)可以實現(xiàn)全球無縫覆蓋，解決地面通信網(wǎng)的盲區(qū)覆蓋問題或稀有用戶密度區(qū)域的基本通信問題，同時在出現(xiàn)自然災害或熱點地區(qū)，作為地面通信網(wǎng)的備份和補充。以蜂窩技術為起點，地面移動通信近年來得到了快速的發(fā)展，為實現(xiàn)更高的數(shù)據(jù)通信速率，3GPP提出OFDMA技術和MIMO技術，經(jīng)過多年研究最終提出了LTE通信協(xié)議。近幾年來LTE應用技術的快速發(fā)展，將LTE技術應用于低軌衛(wèi)星的通信系統(tǒng)成為了一個全新的研究熱點。
　　本文研究了 L

2、TE協(xié)議在低軌衛(wèi)星場景中的應用，分析衛(wèi)星信道的特點，提出了低軌衛(wèi)星信道模型，采用 LTE通信協(xié)議中的關鍵技術搭建并改進適應低軌衛(wèi)星的上行鏈路系統(tǒng)。同時本文的仿真分析大都基于該衛(wèi)星上行鏈路系統(tǒng)。
　　本論文首先分析研究了LTE上行隨機接入與同步的過程，分析并提出了LTE標準應用于低軌衛(wèi)星場景會產(chǎn)生的問題。設計新的前導序列結構以適應長時延的低軌衛(wèi)星環(huán)境，并仿真驗證在衛(wèi)星鏈路中新前導序列結構的檢測性能。
　　針對 LTE系統(tǒng)應用到

3、低軌衛(wèi)星上時由于大多普勒頻移帶來的頻率不同步問題，本文分析研究了頻率偏移的估計算法，并根據(jù)低軌衛(wèi)星的應用場景對整數(shù)頻偏的估計算法加以改進，并進行仿真驗證其估計性能。
　　最后分析研究傳統(tǒng)的地面 LTE系統(tǒng)中的定時提前量 TA問題，提出了適應于低軌衛(wèi)星大時延場景下的定時提前量策略。同時針對衛(wèi)星鏈路下發(fā)射端與接收端存在定時誤差的問題，采用現(xiàn)有的定時偏移估計算法進行補償，并對現(xiàn)有的時偏估計算法進行改進，通過仿真驗證算法的估計性能，實現(xiàn)了