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1、FDD LTE系统上行信道估计的研究与实现FDD LTE系统上行信道估计的研究与实现第三代移动通信系统的高速发展为用户提供了较为高速的数据速率和丰富的业务体验。但是社会经济和市场的发展需求是为用户提供更大带宽和更高数据速率的移动通信服务。因此3GPP于201X年3月启动了LTE(Long Term Evolution)项目，它以OFDM和MIMO为技术基础，可以提高系统容量和传输速率，同时也能有效的抵抗多径时延和衰落，抑制干扰。为了消除无线信道多径、时延、噪声等对发射信号的影响，实现接收端的相干解调，在接收端对信道特性进行准确的估计是十分重要的。本文重点研究了FDD LTE上行系统的信道估计技
2、术。本文根据LTE规范，首先介绍了LTE物理层的关键技术，接着重点研究基于导频的FDD LTE系统上行信道估计算法。先介绍了LS，LMMSE和DFT算法，根据LS和DFT算法存在的不足，提出了改进的LS和DFT算法。改进的LS算法是通过LS算法得到信道系数后，进行频率的降噪滤波来减小噪声的干扰。改进的DFT算法是根据信道频率响应的特点，通过在有效子载波后面添加虚拟子载波来消除功率泄露，以此提高算法估计性能。之后使用MATLAB构建完整的FDD LTE上行共享信道收发端系统模型，仿真结果显示，改进的LS和DFT算法在性能上有较大的提升，并且改进的DFT算法性能与LMMSE算法接近，同时在高速场景
3、和存在时偏的情况下，也有较高的估计精度。最后根据MATLAB仿真结果，使用DSP实现改进的DFT信道估计算法。重点分析了LTE上行信道估计模块的实现流程和DSP系统常用的优化手段，并对信道估计模块进行优化和性能测试，测试结果表明使用改进的DFT信道估计算法实现的信道估计模块能够很好的满足系统性能的要求。 摘要3-4Abstract4-8第1章 绪论8-12 1.1 课题研究背景8-9 1.2 信道估计技术的研究现状9-11 1.3 本文的主要工作和内容安排11-12第2章 LTE 系统物理层简介12-21 2.1 LTE 系统的帧结构12-13 2.2 LTE 上行导频信号13-14 2.3
4、LTE 系统多址接入技术14-20 2. 3.1 下行多址接入 OFDMA14-17 2. 3.2 上行多址接入技术 SC-FDMA17-20 2.4 本章小结20-21第3章 LTE 系统上行信道估计算法21-40 3.1 导频符号的结构21-23 3.2 基于导频的信道估计算法23-30 3. 2.1 基于 LS 信道估计算法准则23-25 3. 2.2 基于 LMMSE 信道估计算法准则25-28 3. 2.3 DFT 信道估计算法28-30 3.3 改进的信道估计算法30-33 3. 3.1 LS 信道估计算法的改进30 3. 3.2 DFT 算法的改进30-33 3.4 线性插值33
5、 3.5 信道估计算法仿真性能分析33-39 3. 5.1 仿真方案33-34 3. 5.2 仿真条件34-35 3. 5.3 仿真结果和分析35-39 3.6 本章小结39-40第4章 FDD LTE 上行信道估计的 DSP 实现40-54 4.1 DSP 芯片介绍40-42 4. 1.1 DSP 芯片简介40-41 4. 1.2 DSP 开发环境简介41-42 4.2 FDD LTE PUSCH 信道信道估计算法的 DSP 实现方案42-45 4. 2.1 PUSCH 信道接收端处理概述42-43 4. 2.2 信道估计实现方案的选择43 4. 2.3 信道估计模块设计和实现43-45 4.3 DSP 优化45-52 4. 3.1 DSP 的优化方法46-48 4. 3.2 FDD LTE 上行信道估计模块的优化48-52 4.4 性能分析52 4.5 本章小结52-54第5章 总结与展望54-56 5.1 工作总结54-55 5.2 展望55-56 参考文献 56-58致谢58
