【摘要】：車聯(lián)網(wǎng)(IoV)是車與物之間進行信息交換和無線通訊的系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò),作為物聯(lián)網(wǎng)的一個重要領(lǐng)域,廣泛應(yīng)用于交通安全、自動駕駛和車載娛樂等方面。IoV未來可促進智能化交通系統(tǒng)(ITS)的實現(xiàn),提高車輛運行的效率和安全性,能有效緩解城市交通擁堵和保障行車安全。高速移動環(huán)境下,信道存在較高多普勒頻移,IoV系統(tǒng)中信息交換和無線通信的準確性迎來巨大挑戰(zhàn)。對于車輛對車輛(V2V)通信,采用傳統(tǒng)信道估計(CE)和均衡的單載波頻分多址(SC-FDMA)接收機的性能顯著下降。從LTE上行鏈路標(biāo)準演進,基于長期演進車對物(LTE-V2X)標(biāo)準增加了導(dǎo)頻符號的開銷,以便準確地獲取信道信息。以此為背景,本論文主要完成工作如下:1)搭建了LTE baseline物理層下行鏈路仿真平臺,包括信道編解碼、MIMO和OFDM調(diào)制解調(diào)模塊,并對平臺進行了仿真驗證。深入比較了三類傳統(tǒng)信道估計內(nèi)插方法:基于統(tǒng)計特征內(nèi)插算法、基于固定系數(shù)內(nèi)插算法和基于低通濾波內(nèi)插算法,并對各類算法在多徑衰落信道下進行了性能仿真分析。為本文研究的信道估計算法提供了性能參考。2)研究了高速移動信道下信道估計算法。針對高速移動環(huán)境下信道估計性能下降問題,研究了基于基擴展模型(BEM)來估計導(dǎo)頻符號的時域信道響應(yīng)(CIR),并隨后利用基于Slepian序列的片段內(nèi)插(SS-PWI)來重構(gòu)數(shù)據(jù)符號處的CIR。此外,還提出了兩種簡化方案,即基于Slepian序列的多點插值(SS-MPI)和分段BEM(S-BEM),以顯著降低時域CE方法的計算復(fù)雜度。該算法能有效估計出CIR,大幅提高了SC-FDMA接收機的性能。3)引入了新的均衡算法并在LTE-V系統(tǒng)上實現(xiàn)解調(diào)性能驗證。首先介紹了常用的MMSE均衡和單抽頭均衡方法,而鑒于CIR的稀疏性,我們設(shè)計了一種迭代LSQR算法,以相對較低的復(fù)雜度來均衡SC-FDM符號。最后在LTE-V平臺上進行仿真,并在模擬信道中設(shè)置500 km/h的相對速度。仿真結(jié)果表明,傳統(tǒng)的頻域方法導(dǎo)致解調(diào)失敗,而所提出的時域處理方案實現(xiàn)了理想的誤差概率性能,并保持了較低的計算復(fù)雜度。
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：U463.67;U495
【圖文】：

圖 2-2 LTE-V 系統(tǒng)的子幀結(jié)構(gòu) 2-3 給出了基于 SC-FDMA 的 LTE-V 系統(tǒng)離散基帶模型，其中為了接收機側(cè)假定了理想的同步。本文中我們考慮單用戶模型，本論文所時也適用于多用戶的配置。在發(fā)射機側(cè)，經(jīng)過信道編碼，星座映射，映射之后，通過快速傅里葉逆變換（IFFT）對復(fù)數(shù)據(jù)序列( )( )id k 進行 個符號，將頻域數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成時域采樣如下1( ) ( ) 2 /01( ) ( ) , [ , )Ni i j nk Ngky n d k e n N NN 2j 1 ， i 為di 或pi ，分別表示數(shù)據(jù)或?qū)ьl符號索引。為了避免 ISI 的符號的開始處插入長度為gN 的循環(huán)前綴。假設(shè)第 n 個采樣時刻的第的增益為( )( , ), 0,1, , 1ih n l l L ，其中 L 是最大延時擴展且gL N，去除 CP 后，( )( )iv n 表示零均值高斯白噪聲，接收到的離散時間信

基于SC-FDMA的LTE-V系統(tǒng)的基帶模型

即使在一個符號內(nèi) 的變化也不能簡單地用線性模型來情況下，SC-FDMA 接收機中的信道估計面臨巨大挑戰(zhàn)。另外，在式知矢量 由NL條信道增益作為它的輸入，而觀測向量( i)r 的數(shù)量為2-5）是欠定的，這需要復(fù)雜的信道估計算法來解決。 2-2 中所示的 LTE-V 子幀結(jié)構(gòu)是從 LTE-D2D 變化而來，即在一個子兩個 DMRS 符號。符號#0和#13用于自動增益控制（AGC）和保），剩余的 8 個符號用于用戶數(shù)據(jù)的有效載荷。如在 LTE-V 中所規(guī)定隔是 15 KHz，并且 TTI 持續(xù)時間是一毫秒。從圖 2-2 可以計算得來 LTE 上行鏈路的 14.3％增加到了 28.6％，額外的開銷旨在改善高移信道跟蹤。在本論文中，不考慮 AGC 和 GP 符號的接收機處理。線信道模型無線信道，關(guān)鍵物理參數(shù)和建模問題的深入了解為本書的其余部分這是本小節(jié)的目標(biāo)。我們從無線信道的基本特性開始，然后介紹隨時的經(jīng)典的信道統(tǒng)計模型。

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本文編號：2794301