TD-LTE系統(tǒng)中同步技術(shù)的研究.pdf

1、正交頻分復(fù)用(OFDM)已被新一代移動(dòng)通信系統(tǒng)LTE及LTE-Advanced采納為基帶信號(hào)生成的關(guān)鍵技術(shù)。OFDM在提高頻譜利用率的同時(shí)也增大了系統(tǒng)內(nèi)某些模塊的處理難度，其中包括定時(shí)同步模塊和載波頻偏估計(jì)模塊。
　　 定時(shí)誤差會(huì)影響OFDM符號(hào)的解調(diào)性能，而載波頻偏則會(huì)使頻域子載波間的正交性遭到破壞。面對(duì)復(fù)雜的無線移動(dòng)信道，在研究定時(shí)同步算法和頻偏估計(jì)算法時(shí)需要綜合考慮各方面因素，而不能僅僅在理想環(huán)境下進(jìn)行算法性能的仿真與分析

2、。因此，在較為實(shí)際的情況下研究適用于TD-LTE系統(tǒng)的時(shí)頻同步方案是本文的目標(biāo)。
　　 多徑傳播和多普勒效應(yīng)是造成定時(shí)誤差和載波頻偏的主要因素，文章重點(diǎn)分析了TD-LTE系統(tǒng)中三種標(biāo)準(zhǔn)多徑信道場(chǎng)景的基本參數(shù)和特性。針對(duì)定時(shí)同步模塊，分析了傳統(tǒng)算法在不同條件下的性能，得出了整數(shù)倍頻偏(IFO)對(duì)基于主同步信號(hào)(PSS)的互相關(guān)算法有較大影響的結(jié)論。同時(shí)，提出了一種能夠?qū)拐麛?shù)倍頻偏并且適用于多徑傳播信道的定時(shí)同步算法，該算法的定時(shí)

3、估計(jì)均方誤差比常規(guī)算法要低一個(gè)數(shù)量級(jí)。文章將頻偏估計(jì)模塊分為小數(shù)倍頻偏(FFO)估計(jì)和整數(shù)倍頻偏估計(jì)兩個(gè)部分分別進(jìn)行研究。在多徑信道下循環(huán)前綴(CP)已被多徑時(shí)延干擾，此時(shí)基于CP的最大似然(ML)算法在估計(jì)小數(shù)倍頻偏時(shí)有較大誤差。傳統(tǒng)的整數(shù)倍頻偏是在頻域進(jìn)行估計(jì)的，該算法的性能在較大定時(shí)誤差存在的情況下急劇下降。針對(duì)上述情況，提出了基于PSS的對(duì)稱相關(guān)算法估計(jì)小數(shù)倍頻偏、基于頻域能量檢測(cè)的方法估計(jì)整數(shù)倍頻偏以及一種在時(shí)域聯(lián)合估計(jì)IFO

4、和FFO的快速頻偏估計(jì)方案。
　　 最后，針對(duì)《TD-LTE射頻一致性測(cè)試儀表》項(xiàng)目設(shè)計(jì)了兩種應(yīng)用于不同場(chǎng)景的時(shí)頻同步方案，并在TMS320C6455DSP軟件平臺(tái)上完成了實(shí)現(xiàn)工作。在高斯白噪聲信道下，基于對(duì)稱相關(guān)的時(shí)頻同步聯(lián)合估計(jì)方案在保證時(shí)頻參數(shù)估計(jì)精度的前提下能夠極大降低計(jì)算復(fù)雜度。在大頻偏、多徑信道下，設(shè)計(jì)了一種時(shí)頻同步參數(shù)快速估計(jì)的方案，該方案能夠抵抗整數(shù)倍頻偏對(duì)定時(shí)同步的干擾并在時(shí)域快速估計(jì)載波頻偏。兩種方案的可行性