WCDMA中的频偏估计算法研究与仿真

摘要

在移动通信系统中，信号在调制发射、信道传输和接收解调的过程中，不可避免的会引入一些干扰，使得有用信号受到影响。频偏就是这些干扰引起的一种现象，在WCDMA（宽带码分多址）移动通信系统中，由于接收到的信号中频偏的存在，从而导致信号解调的信噪比（SNR）降低，严重时会影响到系统的接收性能，为此需要对系统的频偏进行估计与补偿。
　　 本文围绕这一热点问题课题展开了研究，文章首先对无线信道理论进行了介绍与研究，分析了小尺度衰落对无线信号的影响。WCDMA系统R99上行专用信道和物理随机接入信道的介绍，包括这两种信道的帧结构和时隙格式，以及WCDMA系统上行RAKE接收机的结构的介绍，频偏估计模块在RAKE接收机中的位置和重要性分析。
　　 然后对最大似然频偏估计算法进行了研究，并由此推导出了一种频偏估计值的表达式。针对WCDMA系统的特点，分别研究了R99上行专用信道和随机接入信道的频偏估计算法与实现。在随机接入信道中，由于可用的数据比较少，所以采用预设几个频偏任务的方法来对随机接入过程的前导进行解调，然后对任务解调的结果进行插值得到频偏估计值。对于专业信道，由于其频偏需要时时动态的估计，所以专用信道的频偏估计就以接收到的连续符号之间的相位旋转角度来估计频偏，该算法的理论基础就是最大似然估计。
　　 最后，为了解决高速移动环境下的频偏问题，提出了改进算法，给出三种高速移动环境下算法的实验仿真结果，并与协议要求标准值进行比较，对仿真结果进行分析，说明改进算法完全能解决三种高速移动场景下的频偏问题。因此，文章研究的WCDMA系统的频偏估计算法和高速移动场景下的改进算法具有很强的实际应用价值。

目录

文摘

英文文摘

第1章 绪论

1.1 课题研究的目的及意义

1.2 课题的国内外研究现状

1.2.1 WCDMA网络与技术概述

1.2.2 频偏估计算法国内外研究现状

1.3 课题研究内容及论文安排

第2章 WCDMA系统上行RAKE接收机

2.1 无线信道理论

2.1.1 无线信道传播特性

2.1.2 无线信道传播衰落

2.1.3 小尺度衰落

2.2 WCDMA物理层概述

2.2.1 物理层相关的上层协议结构

2.2.2 WCDMA上行物理信道概述

2.3 WCDMA上行RAKE接收机

2.3.1 RAKE接收机原理和设计

2.3.2 频偏估计的重要性

2.4 本章小结

第3章 WCDMA系统频偏估计算法

3.1 最大似然频偏估计算法

3.2 WCDMA系统频偏估计算法

3.2.1 随机接入信道频偏估计算法

3.2.2 专用信道频偏估计算法

3.2.3 算法的缺陷分析

3.3 本章小结

第4章 高速移动环境下的频偏估计

4.1 随机接入信道

4.2 上行专用信道

4.3 参数的确定

4.4 本章小结

第5章 算法仿真与结果分析

5.1 仿真环境

5.2 算法性能仿真

5.2.1 高速移动场景

5.2.2 仿真数据与分析

5.3 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果

致谢