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LTE-Advanced上行链路物理层关键技术研究

2020-12-10阅读(325)

LTE-Advanced上行链路物理层关键技术研究

论文摘要

为了保持3GPP在未来移动通信技术领域的竞争优势及满足IMT-Advanced标准对未来通信的需求,3GPP启动了以LTE技术为基础的LTE-Advanced的标准化研究。演进的LTE-Advanced不改变LTE标准物理层的核心技术,只是在LTE的基础上进行功能完善和技术增强,上行链路的增强主要包括增强的多址接入技术和增强的多天线技术。在无线传输过程中,存在很多严重影响信道质量的因素,特别是多径干扰造成的频率选择性衰落,使得接收到的信号存在畸变,因此上行链路接收端要采取相应的均衡措施来抵消信道影响。另外为了提高系统容量,LTE-Advanced上行链路采用了多天线发送技术,支持单用户MIMO,而采用多天线发送的系统,接收端要使用相应的多天线检测技术分离出原始的多路数据流。因此多天线检测及信道均衡技术的研究对LTE-Advanced上行链路而言非常重要。本课题正是在对LTE-Advanced上行链路物理层关键技术研究的基础上搭建了LTE-Advanced上行链路仿真平台,并着重对接收端的信道均衡和多天线检测算法进行研究,所做的主要工作包括：首先对LTE-Advanced上行链路物理层关键技术进行了研究,针对上行资源分配的特点研究了增强的上行多址接入技术；针对上行链路的多流传输研究了上行增强的多天线发射技术；重新设计了适用于LTE-Advanced的上行导频信号并研究了基于导频的信道估计技术。接着根据3GPP LTE-Advanced RIO协议搭建了上行链路共享信道单用户MIMO仿真平台,根据信号在整个链路中的处理流程对发射端和接收端的各个模块进行了详细的设计。然后研究了频域均衡算法,对ZF、MMSE和DFE等均衡算法进行了仿真,比较各算法在LTE-Advanced中的性能,在此基础上提出将IB-DFE均衡算法引入LTE-Advanced上行链路中,对该算法进行了数学推导和MATLAB仿真。最后研究了接收端多天线检测算法,对常用的线性检测和非线性的V-BLAST检测算法进行仿真,在此基础上提出一种将IB-DFE算法与V-BLAST算法相结合的多天线检测算法,并对该算法进行了数学推导和MATLAB仿真。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第1章 绪论
  • 1.1 课题研究背景及意义
  • 1.1.1 课题研究背景
  • 1.1.2 课题研究的意义
  • 1.2 课题的国内外研究现状
  • 1.3 论文主要工作及内容安排
  • 第2章 LTE-A上行链路关键技术研究
  • 2.1 LTE-Advanced系统帧结构及上行物理资源
  • 2.1.1 上行帧结构
  • 2.1.2 时隙结构和物理资源
  • 2.2 LTE-Advanced增强的上行多址接入技术
  • 2.3 LTE-Advanced增强的上行多天线发射技术
  • 2.4 LTE-Advanced上行导频设计
  • 2.4.1 CS扩展的方式
  • 2.4.2 CS+OCC的复用形式
  • 2.5 LTE-A上行信道估计技术研究
  • 2.6 本章小结
  • 第3章 LTE-Advanced链路级仿真平台的建立
  • 3.1 LTE-A链路级仿真目的及基本原理
  • 3.2 LTE-A上行链路发射模块的搭建
  • 3.2.1 码块预处理
  • 3.2.2 信道编码
  • 3.2.3 加扰和调制模块
  • 3.2.4 多天线发射模块
  • 3.3 信道设计
  • 3.4 LTE-A上行链路接收模块的搭建
  • 3.4.1 物理信道处理流程
  • 3.4.2 传输信道处理流程
  • 3.5 本章小结
  • 第4章 LTE-A上行链路频域均衡技术的研究
  • 4.1 均衡器的原理与分类
  • 4.2 线性均衡算法
  • 4.2.1 迫零均衡算法
  • 4.2.2 最小均方误差均衡算法
  • 4.3 非线性均衡算法
  • 4.3.1 判决反馈均衡算法
  • 4.3.2 迭代反馈均衡算法
  • 4.4 几种算法性能比较
  • 4.5 本章小结
  • 第5章 LTE-A上行单用户多天线检测的研究
  • 5.1 线性检测
  • 5.1.1 迫零准则
  • 5.1.2 最小均方误差准则
  • 5.2 非线性检测
  • 5.2.1 V-BLAST算法
  • 5.2.2 一种改进的V-BLAST检测算法
  • 5.3 不同天线数目下检测算法的性能比较
  • 5.4 本章小结
  • 第6章 总结与展望
  • 6.1 论文工作总结
  • 6.2 需要进一步开展的工作
  • 致谢
  • 参考文献

    • 相关论文文献

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