TD-LTE系統(tǒng)同步與信道估計技術實現(xiàn)方案研究.pdf

1、隨著移動通信業(yè)界用戶對各種多媒體業(yè)務需求的增加，現(xiàn)有的3G技術必須做進一步的改進，要求能夠提供更為強大的數(shù)據(jù)業(yè)務能力，為用戶提供更好的服務，因此，3GPP啟動了3G技術長期演進(LTE，Long Term Evolution)的研究工作。LTE系統(tǒng)采用MIMO技術與OFDM多載波調制技術相結合的方式，來提高系統(tǒng)容量，改善系統(tǒng)傳輸性能。LTE系統(tǒng)要求優(yōu)化低速移動系統(tǒng)性能，同時支持高度移動場景，在低速移動場景下，傳統(tǒng)的信道估計方案均假設信道

2、在一定時間段之內是時不變的，但是在高速移動場景下，針對時頻雙選擇性快衰落信道條件，上述假設不再成立，此時，應用傳統(tǒng)的信道估計方案會帶來較大的系統(tǒng)性能損失。此外，相比于單載波系統(tǒng)，OFDM系統(tǒng)具有頻譜利用率高、抗多徑衰落能力強、便于實現(xiàn)等優(yōu)點。但是，OFDM系統(tǒng)同樣對定時偏移和載波頻率偏移很敏感，由定時錯誤引入的符號間干擾ISI和頻率偏移引入的載波間干擾ICI會導致OFDM系統(tǒng)性能急劇惡化。顯然，有效的信道估計和準確的同步對LTE系統(tǒng)的實

3、際運用至關重要。
　　為了面向實際LTE系統(tǒng)篩選和確定高性能的同步技術方案和信道估計技術方案，論文首先按照現(xiàn)有的LTE標準，搭建了LTE系統(tǒng)上下行鏈路級仿真平臺，在非理想同步的技術上，針對不同的信道場景，通過仿真評估了同步誤差和信道估計誤差對整個鏈路的誤比特率性能的影響。首先，論文在LTE協(xié)議框架內，針對LTE系統(tǒng)上行鏈路解調參考信號DMRS，分析和比較了頻偏與信道聯(lián)合估計的最大似然方案和貝葉斯方案。其次，論文分析和比較了基于下行

4、鏈路主同步信號PSS的定時同步和頻偏估計性能，并結合OFDM系統(tǒng)的循環(huán)前綴CP，分析了定時和頻偏聯(lián)合同步方案。最后，根據(jù)LTE系統(tǒng)上下行特殊的導頻設計與結構，論文分析和比較了傳統(tǒng)信道估計LS算法、LMMSE算法以及快時變信道條件下基于BEM模型的最大似然算法和卡爾曼濾波算法，結合搭建的LTE系統(tǒng)鏈路層仿真平臺，從仿真性能和適用性上對這些算法進行了分析驗證。
　　論文的相關分析結果表明，基于貝葉斯的頻偏估計方案和定時與頻偏聯(lián)合估計方