基于壓縮感知的LTE上行鏈路信道估計研究.pdf

1、LTE是3GPP組織為滿足多媒體業(yè)務需求的增加啟動的針對新一代通信系統(tǒng)的大規(guī)模研發(fā)項目。我國以基于時分雙工的LTE技術為下一代無線通信的主要發(fā)展方向,其上行鏈路采用單載波頻分多址體制。信道估計是系統(tǒng)進行均衡和相干解調(diào)的前提,其在無線通信系統(tǒng)中至關重要。本文研究了LTE上行鏈路信道估計傳統(tǒng)算法。然而,傳統(tǒng)算法僅局限于基于固定導頻結(jié)構的估計精度和計算復雜度之間的權衡,并未考慮對頻帶的高效利用。本文提出基于壓縮感知的信道估計在保證估計精度的同

2、時較之傳統(tǒng)算法還可大大減少導頻的使用數(shù)目。因此,本課題的研究以實現(xiàn)準確且高效的信道估計技術是保證LTE系統(tǒng)傳輸質(zhì)量,發(fā)揮LTE系統(tǒng)優(yōu)越性能的關鍵。
　　本文首先對估計性能較低的最小二乘(LS)準則研究了其基于時域補零的優(yōu)化算法,對計算復雜度較高的最小均方誤差(MMSE)算法研究了其基于奇異值分解(SVD)的簡化算法。然后仿真比較了各種估計準則、插值算法對于各多普勒頻移的適應能力以為LTE各信道場景下選擇算法提供參考。鑒于LS算法是

3、主流技術,但其因未考慮噪聲影響而性能不佳,本文提出了結(jié)合變換域和閾值門限的雙重降噪LS信道估計算法,仿真結(jié)果表明了其性能優(yōu)勢。
　　壓縮感知理論實現(xiàn)了以很少的采樣值高概率地來重構稀疏信號,是信號處理領域最新的研究成果。同時,無線通信信道恰恰具有稀疏特性。傳統(tǒng)的信道估計算法并沒有利用信道的這一特性。本文在研究了信道的稀疏特性的基礎上,用理論推導驗證了將壓縮感知理論應用于LTE上行鏈路信道估計可行性,提出了一種運用壓縮感知技術進行系統(tǒng)