LTE系统下行链路的信道估计研究

论文摘要

LTE是未来10年内最具影响力的宽带移动通信标准之一,为了提高数据传输效率和频谱利用率,LTE系统下行链路采用了正交频分复用(OFDM)技术。信道估计是OFDM系统的关键技术,估计的精度直接影响整个系统的性能,本文主要研究常见的信道估计算法在LTE下行链路的应用。首先对LTE的启动背景和物理层做了一个简单的介绍,讲述了OFDM和MIMO技术的基本原理。接下来讨论了无线信道的基本特性和一些重要的物理参数,并且分析了它们对无线通信系统的影响。然后对常见的导频位置信道估计算法做了理论推导,包括LS估计算法,基于DFT的信道估计算法和LMMSE信道估计算法,同时介绍了一些常见的插值算法,并对这些常见的信道估计算法做了仿真分析。本文把重点放在基于DFT的信道估计算法在LTE下行链路的应用研究上,也就是第四章的内容。第四章首先提出了一种基于DFT的信道估计算法在LTE下行链路的应用方案,然后对基于DFT的信道估计算法的不足之处做了分析和改进。比较了适用于LTE系统的两种抑制边缘效应的算法——重复边缘值法和部分子载波替换法。通过仿真得出重复边缘值法性能更好,并将其应用到LTE下行链路中。接下来提出了一种改进的时域加窗算法,仿真结果表明改进算法有一定的性能提升,而且算法实现简单,适合LTE下行链路。最后对LTE下行多天线系统做了性能仿真分析,仿真结果进一步验证了本文所提出方案的可行性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 LTE项目的启动背景
• 1.2 LTE物理层协议和关键技术简介
• 1.2.1 LTE帧结构
• 1.2.2 资源单元和资源块
• 1.2.3 LTE中OFDM技术简介
• 1.2.4 LTE中MIMO技术简介
• 1.3 信道估计的意义和研究现状
• 1.4 本文的主要工作和章节安排
• 第2章 无线信道
• 2.1 无线信道的特性
• 2.1.1 大尺度衰落
• 2.1.2 小尺度衰落
• 2.2 无线信道的输入/输出模型
• 2.3 空间信道模型
• 第3章 信道估计技术
• 3.1 参考信号位置的信道估计算法
• 3.1.1 LS算法
• 3.1.2 LMMSE算法
• 3.1.3 基于DFT降噪的信道估计算法
• 3.2 数据位置的信道估计
• 3.2.1 常值插值法
• 3.2.2 线性插值算法
• 3.2.3 基于DFT的插值算法
• 3.2.4 阶插值算法
• 3.3 信道估计算法仿真分析
• 第4章 LTE下行信道估计算法研究
• 4.1 LTE下行参考信号图案及序列生成
• 4.2 基于DFT降噪的信道估计算法在LTE下行链路中的应用研究
• 4.2.1 一种基于DFT的信道估计算法在LTE下行链路的应用方案
• 4.2.2 对传统的基于DFT的信道估计算法的分析和改进
• 4.3 LTE下行信道估计算法仿真分析
• 4.3.1 单天线系统仿真分析
• 4.3.2 2T2R空频分组码仿真分析
• 第5章 结论与展望
• 5.1 论文总结
• 5.2 未来工作展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果