LTE下行共享信道信道估计与预编码技术的研究

摘要

伴随着无线通信技术的发展，移动通信系统更新换代的速度也越来越快。从3G技术实现商用到LTE技术的推出，这中间不过短短几年的时间。新一代的无线通信系统LTE拥有更大的带宽，更小的延迟和更快的数据率。这注定LTE会有比3G通信系统更好的用户体验。在运营商和设备商的联合推动下，LTE将迅速地在未来的几年内实现规模化应用。　　下行共享信道是LTE物理层下行链路中最重要的信道，它主要负责承载下行数据。同时它的处理过程也是所有信道中最复杂的，几乎包含了所有LTE的物理层处理过程。其中的信道估计模块和预编码模块是本文研究的重点。　　本文简要介绍了LTE系统物理层协议、下行帧结构、时频资源映射，详述了下行共享信道的处理流程，并深入分析了各个模块的处理过程。以此为基础建立了下行共享信道环境下的插值算法性能仿真平台。在此仿真平台之上，本文仿真比较了几种常用的信道估计插值算法的性能。在结合信道衰落特征的基础上，本文提出了两种简单的降噪的方法。一种是针对多径时延较小信道的频域滑动平均滤波降噪；另一种是针对低速移动环境下信道的平均化降噪。仿真结果表明，在结合这两种降噪方法的基础上，原有插值算法的性能得到了一定程度的改善。特别是在EPA-5信道下，NMSE性能有大约6dB的增益。　　在取得的成果之上，本文进一步研究了预编码技术对下行共享信道的重要作用。针对下行共享信道所采用的基于码本的预编码技术，本文重点研究了接收端的预编码矩阵选择算法，提出了一种基于信道矩阵SVD分解的选择算法，一种针对ZF均衡器的噪声功率最小化选择算法，并改进了一种针对MMSE均衡器的信干噪比最大化的选择算法。仿真结果表明，噪声功率最小化选择算法和改进的信干噪比最大化选择算法实现简单，且都消除了接收端两流数据的误码性能差异，适合两流传输。

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第一章 绪论

1.1 移动通信发展历程

1.2 LTE系统概述

1.3 信道估计与预编码技术研究的意义

1.4 论文章节安排

第二章 LTE系统物理层概述

2.1 LTE物理层结构

2.2 LTE物理层基本参数

2.3 LTE帧结构

2.4 LTE物理资源及映射

2.5 本章小结

第三章 下行共享信道处理流程

3.1 PDSCH简介

3.2 PDSCH基本处理流程

3.3 本章小结

第四章 PDSCH信道估计插值算法的研究

4.1 移动无线信道

4.2 仿真用ITU信道特征分析

4.3 OFDM系统信道估计

4.4 插值算法性能的仿真与比较

4.5 信道估计插值算法仿真及结果分析

4.6 改进的基于降噪处理的插值方法

4.7 本章小结

第五章 PDSCH预编码技术的研究

5.1 预编码技术简介

5.2 PDSCH基于码本的空间复用预编码

5.3 预编码矩阵选择算法仿真与比较

5.4 本章小结

第六章 结论与展望

6.1 论文工作总结

6.2 下一步研究展望

致谢

参考文献

个人简历及攻读硕士期间的研究成果