基于SIR的TD-SCDMA功率控制算法研究与仿真

摘要

TD-SCDMA(时分同步码分多址)是一种第三代无线通信的技术标准，是我国自主研发的3G技术之一，是TDD与CDMA、TDMA技术的完美结合。TD-SCDMA系统容量由于“远近效应”容易受移动台和基站的干扰，然而，若能保证各移动台的信号都能达到通信质量所保证的最小信噪比并且保持系统同步就能保证最大系统容量。功率控制通过评估接收机端接收信号强度或信噪比，自动调整发射功率克服路径损耗和衰落的问题，达到既维持通信质量、又保持功率有效性和提高系统容量的目的。
　　本文分别对TD-SCDMA系统外环和闭环的功率控制算法进行了研究和仿真，为了改进传统功率控制算法的缺点，提出了相对应的改进算法。
　　本文分为三个部分进行。首先介绍TD-SCDMA系统中功率控制的原理与机制。然后分别建立了基于TD-SCDMA系统的仿真模型，给出了基于模糊的开环功率控制算法和基于Markov状态的闭环功率控制算法仿真模型假设。仿真模型包括小区环境模型、用户移动模型、业务模型、信道模型和干扰模型等。针对上行链路外环固定步长功率控制算法的过调现象，提出了一种基于模糊控制的外环功率控制算法，该算法对误块率、控制规则和解进行模糊化处理得到外环信干比，作为闭环控制的目标信干比。进而，为克服上行链路闭环固定步长的功率控制算法在信道深度快衰落时不能自动调整的问题，提出了一种改进的闭环功率控制算法。该算法基于信干比测量。通过卡尔曼滤波器模拟信道衰落的变化，对信干比进行预测，最后以较准确的预测值与外环提供的目标信干比进行比较，产生功率控制命令，由Markov状态产生不同的功率控制步长，对功率进行合理的调整。改进的闭环功率控制算法与传统功率控制算法相比，跟踪了信道的变化，对步长的选择有了更大的空间，提高了功率控制效果。最后，在MATLAB平台上进行模型仿真后，对比了改进算法与传统算法的性能。仿真结果表明改进算法在有效控制发射功率和提高系统的稳定性方面有显著优势。

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第1章 绪论

1.1 论文的研究背景与意义

1.2 研究现状和发展趋势

1.3 本论文主要研究内容

第2章 TD-SCDMA中的功率控制技术

2.1 功率控制概述

2.2 功率控制准则的研究

2.3 功率控制的分类

2.4 影响功率控制的因素分析

2.5 本章小结

第3章 TD-SCDMA系统仿真模型

3.1 仿真平台的总体结构

3.2 小区环境模型

3.3 用户移动模型

3.4 业务模型

3.5 信道模型

3.6 干扰模型

3.7 本章小结

第4章 TD-SCDMA外环功率控制算法研究

4.1 TD-SCDMA中的功率控制机制

4.2 TD-SCDMA中外环功率控制算法

4.3 TD-SCDMA 外环功率控制算法 MATLAB 仿真及结果

4.4 本章小结

第5章 TD-SCDMA闭环功率控制算法研究

5.1 TD-SCDMA中闭环功率控制算法

5.2 改进算法

5.3 TD-SCDMA 外环功率控制算法及MATLAB 仿真及结果

5.4 本章小结

结论

参考文献

致谢

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