LTE系統(tǒng)中小區(qū)搜索的定時和頻偏估計算法研究.pdf

1、在長期演進（Long Term Evolution，LTE）系統(tǒng)中，小區(qū)搜索的主要任務是完成移動臺對目標小區(qū)的搜索和獲取下行同步，并根據(jù)得到的小區(qū)標識（Identity，ID）信息讀取目標小區(qū)的相關配置參數(shù)。由于LTE的物理層采用了正交頻分復用（Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM）調制技術，這樣的系統(tǒng)性能極易受到同步偏差的影響。在LTE系統(tǒng)中，小區(qū)搜索就是建立同步的過程。小區(qū)搜

2、索算法性能的優(yōu)劣將影響到后面整個同步系統(tǒng)的定時和頻率同步，所以小區(qū)搜索算法需要在低信噪比和衰落信道情況下具有對抗多普勒頻移的魯棒性。如何有效地設計出具有較高定時估計精度和頻偏估計精度的小區(qū)搜索算法成為LTE系統(tǒng)的關鍵問題。
　　本學位論文對LTE系統(tǒng)中小區(qū)搜索的符號定時同步算法和頻偏估計算法進行重點研究，并提出了相應的改進算法。
　　首先，針對傳統(tǒng)互相關算法在頻偏較大時定時效果不理想的問題，利用分段相關定時同步算法具有抗頻偏

3、的優(yōu)點，結合主同步信號（Primary Synchronization Signal，PSS）具有鏡像對稱的特性，采用對接收端信號進行累積處理方法，提出了一種改進的符號定時同步算法，提高了同步定時精度。同時，為了減少改進算法的運算量，將3組本地PSS序列相加后再和接收序列進行相關運算，降低了算法的運算量。
　　其次，利用PSS序列具有恒定模值的特性，結合基于差分相關算法中分段思想對小數(shù)倍頻偏進行估計的優(yōu)點，提出了一種改進的小數(shù)倍頻

4、偏估計算法，改善了算法的頻偏估計性能。
　　最后，通過建立物理層基帶仿真平臺，對小區(qū)搜索各個流程模塊的功能進行設計，并對改進的符號定時同步算法和小數(shù)倍頻偏估計算法進行仿真驗證。
　　仿真實驗結果表明，與傳統(tǒng)的互相關定時同步算法相比，提出的改進的符號定時同步算法不但提高了定時精度，而且也相應地減少了算法的運算量，提高了算法的運算速度。同時，提出的改進的小數(shù)倍頻偏估計算法與基于差分的小數(shù)倍頻偏估計算法相比，頻偏估計精度有明顯的提