TD-SCDMA系统中联合检测及信道估计的研究

论文摘要

TD-SCDMA系统是中国自主提出的第三代移动通信系统,它以其明显的技术优势受到了广泛的关注并得以迅速发展。联合检测（Joint Detection）作为TD-SCDMA系统的关键技术,其应用能够有效地使得系统性能得以提高。作为新一代移动通信的关键技术之一,多输入多输出（MIMO）获得了越来越多的关注。研究表明,MIMO技术的引入可以显著地提高TD-SCDMA系统的数据传输速率和数据传输容量。无论是联合检测还是MIMO在TD-SCDMA系统中的应用都依赖于对无线信道准确而又快速的估计。首先,本文在研究TD-SCDMA系统物理层的基础上,重点介绍和比较了联合检测的基本原理及几种联合检测算法,并利用MATLAB软件进行了仿真分析和比较。其次,在分析了空时信道模型的基础上,研究了分层空时多用户检测以及空时编码多用户检测,并提出一种将Alamouti编码方式应用于TD-SCDMA系统的方案,仿真结果表明该方案能够显著地提高系统性能。最后,本文对经典的B.Steiner信道估计算法进行了分析,并在此基础上提出基于门限值的改进算法,该算法中门限值的选取不同于过去,将噪声功率和最强径功率进行了综合考虑,并用MATLAB进行了仿真,仿真结果显示该改进算法的估计效果明显好于B.Steiner算法。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题研究背景及意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 联合检测研究现状
• 1.2.2 MIMO技术研究现状
• 1.2.3 信道估计研究现状
• 1.3 本文主要工作和内容安排
• 第2章 TD-SCDMA系统的物理层
• 2.1 TD-SCDMA系统的物理信道
• 2.1.1 物理信道的结构
• 2.1.2 子帧结构
• 2.1.3 突发结构
• 2.1.4 训练序列
• 2.2 TD-SCDMA系统的扩频与调制
• 2.2.1 脉冲成型滤波器
• 2.2.2 数据调制
• 2.2.3 扩频调制
• 2.3 本章小结
• 第3章 TD-SCDMA系统联合检测技术
• 3.1 联合检测算法的数学描述
• 3.1.1 TD-SCDMA系统离散时间数学模型
• 3.1.2 TD-SCDMA系统数学模型矩阵表示
• 3.1.3 发送端信号模型
• 3.1.4 接收端信号模型
• 3.2 联合检测技术
• 3.2.1 联合检测技术概述
• 3.2.2 线性联合检测器结构
• 3.2.3 几种线性联合检测算法
• 3.3 系统矩阵的构造
• 3.4 联合检测算法的仿真与分析
• 3.4.1 天线方式不定,用户数K恒定,办公室环境下
• 3.4.2 用户数K不定,单天线,在室内办公环境下
• 3.4.3 用户数K=8,单天线,不同环境情况下
• 3.5 本章小结
• 第4章 MIMO技术及其在TD-SCDMA中的应用
• 4.1 空时信道模型
• 4.1.1 单径信道
• 4.1.2 多径信道
• 4.2 MIMO信道模型
• 4.3 分层空时简介
• 4.3.1 BLAST发射机
• 4.3.2 BLAST接收机
• 4.4 分层空时多用户检测
• 4.4.1 分层空时多用户检测结构
• 4.4.2 分层空时多用户检测算法
• 4.5 空时编码多用户检测
• 4.5.1 Alamouti空时编码
• 4.5.2 合并和最大似然译码
• 4.5.3 有多根接收天线的Alamouti方案
• 4.6 MIMO技术在TD-SCDMA系统中的应用
• 4.6.1 系统模型
• 4.6.2 系统数学方程
• 4.6.3 仿真结果及分析
• 4.7 本章小结
• 第5章 TD-SCDMA系统中的信道估计及其改进
• 5.1 移动无线信道的传播特性
• 5.1.1 多径衰落
• 5.1.2 多径信道数学模型
• 5.2 TD-SCDMA信道估计
• 5.2.1 TD-SCDMA系统的Steiner信道估计算法
• 5.2.2 B.Steiner信道估计算法的改进
• 5.2.3 仿真结果与分析
• 5.3 本章小结
• 第6章 结论与展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间发表的论文及其他成果