LTE下行主同步算法的研究.pdf

1、LTE作為現(xiàn)代通信系統(tǒng)新一代的標準，已經(jīng)被各大運營商和研究機構(gòu)所接受。為了獲得更高的通信速率、更大的覆蓋范圍和系統(tǒng)容量，LTE引入了OFDM和MIMO等關鍵技術(shù)，支持FDD和TDD兩種雙工方式，以滿足人們對移動通信服務質(zhì)量和速率的要求。LTE小區(qū)搜索是移動設備接入到小區(qū)的第一個物理層過程。在小區(qū)搜索過程中，首先進行的是主同步序列的粗定時同步。定時偏差會影響到同步過程，主同步的性能又直接影響到后續(xù)的通信過程，因而研究主同步算法具有重要意義

2、。
　　本文首先介紹了LTE的發(fā)展背景以及下行主同步算法的研究現(xiàn)狀，分析了LTE物理層的幀結(jié)構(gòu)和時頻資源格，闡述了OFDM技術(shù)的原理，以及同步誤差對OFDM系統(tǒng)性能的影響，并說明了小區(qū)搜索流程，以及下行同步序列的特點。在此基礎上著重研究了適用于LTE系統(tǒng)的下行定時算法，包括基于自相關的同步算法和基于互相關的同步算法。在分析現(xiàn)有算法優(yōu)缺點的基礎上，針對現(xiàn)有算法的不足提出改進算法。
　　現(xiàn)有的自相關算法有S&C算法，以及在此基礎

3、上改進的Minn算法和Yong算法。這些算法都屬于二階自相關算法，其采用的訓練結(jié)構(gòu)與PSS并不一致，因此不適用于LTE下行主同步。并且經(jīng)過證明，二階統(tǒng)計量非充分統(tǒng)計量。因而本文針對PSS序列的結(jié)構(gòu)特點，提出了基于四階自相關的改進算法。改進算法首先對度量函數(shù)進行了改進，使算法對頻偏具有魯棒性，并且通過增加相關長度和門限提高算法抗噪聲的性能。本文的仿真在AWGN信道及LTE標準中規(guī)定的信道模型中進行，采用均方誤差MSE作為算法的判斷標準。從

4、仿真結(jié)果可以看出：在AWGN信道和多徑信道中，頻偏的大小并不會影響算法的定時性能，而傳統(tǒng)算法在較大的頻偏下性能并不理想。同時，仿真驗證了在低信噪比下，改進的算法可以通過增加相關長度和門限的方法來降低誤差概率。
　　現(xiàn)有的互相關算法包括Kang算法、M-part算法等，在頻偏比較小時算法性能較好，但通過仿真分析，當頻偏比較大時性能就會下降。因而本文提出了一種基于互相關的改進算法，該算法對頻偏具有魯棒性，并且相關長度也可調(diào)節(jié)，從而可以