本文關(guān)鍵詞：LTE-A系統(tǒng)信道建模與信道估計的研究及實現(xiàn)

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【摘要】：LTE-A(Long Term Evolution Advanced,增強的長期演進)通過采用多天線增強技術(shù)和載波聚合技術(shù)有效地提高了數(shù)據(jù)傳輸速率和通信質(zhì)量。由于無線信道環(huán)境復雜多變,信道估計的性能對接收機能否正確進行信號檢測、相關(guān)解調(diào)等起著至關(guān)重要的作用�；趪铱萍贾卮髮ｍ棥癟D-LTE-Advanced系統(tǒng)試驗設(shè)備開發(fā)”的項目背景,本文對無線信道模型和信道估計算法進行了研究及仿真分析,并給出信道估計的DSP(Digital Signal Processor,數(shù)字信號處理器)實現(xiàn)方案。本文對WINNER(Wireless World Initiative New Radio,無線世界新無線)信道模型的建模方法進行了詳細的說明,在此基礎(chǔ)上對WINNER II信道模型的時空頻相關(guān)特性進行了研究分析,并比較了WINNER II信道模型與SCM/SCME(Spatial Channel Model and Extended of Spatial Channel Model,空間信道模型和擴展型空間信道模型)的異同,證明了WINNER II信道模型更適合LTE-A系統(tǒng)。對信道估計的研究分為三個步驟:一是參考信號的選擇;二是對參考信號位置信道估計算法的研究;三是對數(shù)據(jù)位置插值算法的研究。鑒于傳統(tǒng)信道估計算法LS(Least Square,最小二乘)算法、MMSE(Minimum Mean Square Error,最小均方誤差)算法及LMMSE(Linear Minimum Mean Square Error,線性最小均方誤差)算法各自的優(yōu)缺點,結(jié)合Gauss-Seidel迭代思想,給出基于Gauss-Seidel迭代的LMMSE算法,將常規(guī)矩陣求逆轉(zhuǎn)化為三角矩陣求逆。搭建MATLAB仿真平臺比較幾種信道估計算法的性能,結(jié)果表明基于Gauss-Seidel迭代的LMMSE信道估計算法與LMMSE算法相比雖然性能接近,但時間復雜度從立方階降低到平方階。本文從系統(tǒng)性能和項目要求出發(fā),參考信號位置的信道估計算法采用基于Gauss-Seidel迭代的LMMSE信道估計算法,數(shù)據(jù)位置的插值算法采用常值插值與線性插值相結(jié)合的算法。將信道估計方案的各個子模塊在項目選定的硬件平臺TMS320C6455 DSP芯片上進行實現(xiàn),給出了各個子模塊的實現(xiàn)方法,并從計算精度、運行效率等方面對信道估計方案進行了測試驗證,結(jié)果表明DSP實現(xiàn)結(jié)果與仿真結(jié)果相比存在不超過0.5dB的性能損失,并且信道估計的處理時間為0.3889ms,滿足LTE-A系統(tǒng)的需求。
【關(guān)鍵詞】：LTE-A WINNER II信道模型 信道估計 DSP實現(xiàn) 迭代
【學位授予單位】：重慶郵電大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TN929.5
【目錄】：

• 摘要3-5
• Abstract5-13
• 注釋表13-16
• 第1章 緒論16-22
• 1.1 引言16-17
• 1.2 論文的研究背景和意義17-18
• 1.3 信道建模和信道估計的研究現(xiàn)狀18-20
• 1.4 本文主要內(nèi)容和章節(jié)安排20-22
• 第2章 LTE-A系統(tǒng)基礎(chǔ)及無線信道特性22-30
• 2.1 LTE-A系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)22-24
• 2.1.1 OFDM技術(shù)22-23
• 2.1.2 多天線增強MIMO技術(shù)23-24
• 2.2 LTE-A物理層下行鏈路24-28
• 2.2.1 LTE-A幀結(jié)構(gòu)24-25
• 2.2.2 LTE-A下行物理資源25-27
• 2.2.3 LTE-A下行鏈路基帶處理27-28
• 2.3 無線信道特性28-29
• 2.3.1 大尺度衰落28
• 2.3.2 小尺度衰落28-29
• 2.4 本章小結(jié)29-30
• 第3章 WINNER II信道模型的研究及分析30-42
• 3.1 WINNER II信道模型介紹30-31
• 3.2 WINNER II信道模型建模方法31-36
• 3.2.1 大尺度參數(shù)的生成32
• 3.2.2 小尺度參數(shù)的生成32-35
• 3.2.3 信道系數(shù)的產(chǎn)生35-36
• 3.3 信道的時空頻相關(guān)特性36-40
• 3.3.1 時間相關(guān)性37-38
• 3.3.2 空間相關(guān)性38-39
• 3.3.3 頻率相關(guān)性39-40
• 3.4 WINNER II信道模型與SCM/SCME的比較40-41
• 3.5 本章小結(jié)41-42
• 第4章 LTE-A下行信道估計算法的研究42-62
• 4.1 LTE-A下行參考信號42-44
• 4.2 參考信號位置信道估計的傳統(tǒng)方法44-47
• 4.2.1 LS算法44-45
• 4.2.2 MMSE算法45-46
• 4.2.3 LMMSE算法46-47
• 4.3 參考信號位置信道估計的高級算法47-53
• 4.3.1 三種迭代算法47-50
• 4.3.2 基于Gauss-Seidel迭代的LMMSE算法改進50-53
• 4.4 參考信號位置信道估計算法復雜度分析53-54
• 4.5 數(shù)據(jù)位置的插值算法54-56
• 4.5.1 常值插值算法54-55
• 4.5.2 線性插值算法55
• 4.5.3 時域插值算法55-56
• 4.6 信道估計算法仿真結(jié)果及其分析56-61
• 4.6.1 信道估計性能衡量指標56-57
• 4.6.2 仿真鏈路和仿真參數(shù)57-58
• 4.6.3 仿真結(jié)果及其分析58-61
• 4.7 本章小結(jié)61-62
• 第5章 LTE-A下行信道估計的實現(xiàn)62-85
• 5.1 DSP開發(fā)平臺介紹62-63
• 5.1.1 TMS320C6455芯片介紹62
• 5.1.2 CCS 3.3 開發(fā)環(huán)境介紹62-63
• 5.2 下行信道估計的設(shè)計與實現(xiàn)63-81
• 5.2.1 CRS生成的DSP實現(xiàn)64-69
• 5.2.2 解CRS資源映射的DSP實現(xiàn)69-72
• 5.2.3 參考信號位置信道估計的DSP實現(xiàn)72-77
• 5.2.4 數(shù)據(jù)位置插值算法的DSP實現(xiàn)77-81
• 5.3 DSP實現(xiàn)的性能分析81-84
• 5.3.1 性能分析81-83
• 5.3.2 DSP資源使用率測試83-84
• 5.4 本章小結(jié)84-85
• 第6章 總結(jié)和展望85-87
• 致謝87-88
• 參考文獻88-93
• 攻讀碩士學位期間從事的科研工作及取得的成果93

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前8條

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本文編號：1106007