WCDMA HSUPA业务上行接收机中信道估计与多径合并技术研究

论文摘要

WCDMA HSUPA技术是一项能够提高WCDMA上行数据传输速率和系统容量的无线接入技术。在HSUPA技术中为了达到物理层上行峰值比特速率,采用极小的扩频因子进行物理信道扩频。由于扩频增益较小,扰码的部分自相关特性不理想,造成码间干扰（ISI）不能被有效抑制,所以传统的RAKE接收机的性能不能满足3GPP系统的要求。本文在传统RAKE接收机算法基础上采用了一种改进的上行接收机来恢复多码信道的正交性、消除码间干扰,以达到较高的上行接收性能。本文的主要研究工作和研究结果集中在以下几方面:1、讨论了WCDMA R99技术中上行RAKE接收机中的信道估计算法和多径合并算法。给出了WCDMA R99上行RAKE接收机整体设计框图,详细的探讨了信道估计和多径合并技术。推导了在WCDMA上行链路中信道估计与信道补偿算法和多径合并MRC算法的实现公式,并对信道估计算法单时隙算法和WMSA算法在不同的信道环境下的性能进行了仿真分析。2、研究了一种改进的RAKE接收机。在继承WCMDA R99采用的传统RAKE接收机算法基础上采用了将干扰抵消与RAKE接收机相结合的IC-RAKE接收机,给出了IC-RAKE接收机框图,并研究了主要模块的算法设计。3、仿真了IC-RAKE接收算法性能。仿真了传统RAKE接收机、一阶IC-RAKE接收机和二阶IC-RAKE接收机,仿真结果表明IC-RAKE接收机算法比传统RAKE接收机有明显的性能提高。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 WCDMA 技术概述及发展现状
• 1.2 HSUPA 技术的背景和现状
• 1.3 本文研究的主要内容
• 第二章 无线移动环境与WCDMA 系统的RAKE 接收
• 2.1 无线移动通信信道
• 2.1.1 移动通信信道的主要特点
• 2.1.2 移动通信电磁波传播的特点
• 2.1.3 移动通信信号传播的损耗及三种效应
• 2.2 三类主要选择性衰落
• 2.2.1 选择性衰落的类型
• 2.2.2 选择性衰落的产生
• 2.3 移动通信的多址技术和扩频通信系统
• 2.3.1 移动通信的多址技术
• 2.3.2 WCDMA 扩频通信系统的主要优点
• 2.3.3 WCDMA 系统的RAKE 接收机
• 2.4 分集技术
• 2.4.1 分集技术
• 2.4.2 分集合并技术
• 2.5 RAKE 接收的工作原理
• 第三章 WCDMA R99 中上行RAKE 接收算法研究与仿真
• 3.1 WCDMA R99 上行专用物理信道及上行基带信号模型
• 3.1.1 上行专用物理信道模型
• 3.1.2 上行专用物理信道帧结构
• 3.1.3 WCDMA 上行基带信号模型
• 3.2 WCDMA 上行RAKE 接收机模型
• 3.3 SIR 估计
• 3.3.1 SIR 估计算法原理
• 3.3.2 SIR 估计算法的性能评估方法
• 3.3.3 SIR 算法的仿真研究
• 3.4 信道估计与补偿原理
• 3.4.1 信道估计与补偿算法原理
• 3.4.2 信道估计的工程实现方法
• 3.5 分集合并技术
• 3.5.1 最大比合并（MRC）算法的实现推导
• 3.5.2 WCDMA 系统中的最大比合并算法
• 3.6 信道估计的研究与仿真
• 3.6.1 DPCCH 信道和DPDCH 信道估计方法
• 3.6.2 仿真及分析
• 第四章 HSUPA 中改进的RAKE 接收算法研究与仿真
• 4.1 HSUPA 的关键技术
• 4.1.1 Node B 控制的上行调度
• 4.1.2 HARQ
• 4.1.3 更短的TTI
• 4.2 HSUPA 上行专用物理信道模型
• 4.2.1 HSUPA 上行物理信道模型
• 4.2.2 HSUPA 上行专用物理信道帧结构
• 4.3 信道估计方法
• 4.4 最大比合并方法
• 4.4.1 改进的最大比合并算法
• 4.4.2 改进的最大比合并算法的研究与仿真
• 4.6 IC-RAKE 接收机算法
• 4.6.1 设计方案与框图
• 4.6.2 算法设计
• 4.6.3 仿真链结构与仿真步骤
• 4.6.4 仿真设定
• 4.6.5 仿真结果及分析
• 结束语
• 致谢
• 参考文献
• 研究成果