本文關(guān)鍵詞：LTE系統(tǒng)小區(qū)搜索算法研究與實現(xiàn)

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【摘要】：LTE(Long Term Evolution)及其進一步演進技術(shù)是目前主流的4G和5G移動通信系統(tǒng)的標準技術(shù),它憑借在峰值傳輸速率和頻譜利用率的優(yōu)勢得到了廣泛的研究和商業(yè)應用。LTE系統(tǒng)中,移動設備在進行通話或者數(shù)據(jù)傳輸之前首先要執(zhí)行小區(qū)搜索來建立時間同步和頻率同步,并獲知自己所在小區(qū)的小區(qū)號。本文重點研究LTE系統(tǒng)中的小區(qū)搜索算法及其硬件實現(xiàn)。LTE系統(tǒng)中的小區(qū)搜索需要三個過程來完成,即通過PSS(Primary Synchronization Signal,主同步信號)檢測來獲取半幀定時位置和扇區(qū)號;通過CP(Cyclic Prefix,循環(huán)前綴)類型檢測獲知循環(huán)前綴長度;通過SSS(Secondary Synchronization Signal,輔同步信號)信號檢測獲知小區(qū)組號,再由已經(jīng)獲知的扇區(qū)號確定小區(qū)號。頻偏估計和校正在這三個過程中完成。針對PSS檢測,本文將現(xiàn)有的半幀定時位置檢測算法分為互相關(guān)類型和結(jié)構(gòu)類型兩類進行分析研究;對PSS檢測中的時域扇區(qū)號檢測算法和頻域扇區(qū)號檢測算法進行對比分析。針對CP類型檢測,詳細研究了對比法和門限法這兩種現(xiàn)有的算法。在研究PSS檢測和CP類型檢測算法的基礎上,提出了一種改進算法,該算法可以同時檢測半幀定時位置和CP類型,從而省去了獨立的CP類型檢測模塊,減少了小區(qū)搜索的時間,扇區(qū)號利用頻域扇區(qū)號檢測算法獲得,節(jié)省了存儲空間,并且可以在檢測得到扇區(qū)號的同時獲得整偏估計值。針對SSS檢測,對幾種現(xiàn)有算法進行分析評估,并結(jié)合仿真驗證了直接互相關(guān)SSS檢測算法在低頻偏信道環(huán)境下的性能優(yōu)勢。綜合直接互相關(guān)SSS檢測算法和改進的PSS檢測和CP類型檢測算法,本文設計一種新的小區(qū)搜索方案,該方案采用改進的PSS檢測和CP類型檢測算法獲得半幀定時位置、循環(huán)前綴長度、扇區(qū)號和頻偏信息,對SSS時域信號進行頻偏校正,從而充分發(fā)揮直接互相關(guān)SSS檢測算法的性能優(yōu)勢,由此獲得更好的檢測性能。另外,本文對設計的小區(qū)搜索方案進行了硬件實現(xiàn),并在半幀定時位置檢測模塊提出了一種基于動態(tài)門限的實時檢測機制。軟硬件仿真結(jié)果表明:本文改進的PSS檢測和CP類型檢測算法在半幀定時位置檢測方面具有較強的抗頻偏性能,CP類型檢測性能穩(wěn)定良好;新的小區(qū)搜索方案在高斯信道環(huán)境和ETU(Extend Typical Urban,擴展的典型市區(qū))信道環(huán)境下具有優(yōu)良的檢測度。
【關(guān)鍵詞】：LTE 小區(qū)搜索 OFDM PSS SSS CP
【學位授予單位】：西安電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TN929.5
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 符號對照表11-12
• 縮略語對照表12-16
• 第一章 緒論16-22
• 1.1 LTE發(fā)展背景16-18
• 1.1.1 移動通信發(fā)展歷程16-17
• 1.1.2 LTE系統(tǒng)性能指標17-18
• 1.2 小區(qū)搜索研究意義18
• 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀18-20
• 1.4 論文創(chuàng)新點及篇章結(jié)構(gòu)20-22
• 第二章 LTE下行鏈路的關(guān)鍵技術(shù)22-32
• 2.1 OFDM技術(shù)22-24
• 2.1.1 OFDM技術(shù)原理22-23
• 2.1.2 OFDM技術(shù)的應用23-24
• 2.2 OFDM系統(tǒng)同步對解調(diào)性能的影響24-28
• 2.2.1 符號定時誤差對解調(diào)性能的影響24-26
• 2.2.2 頻率偏移對解調(diào)性能的影響26-28
• 2.3 LTE-A下行鏈路的關(guān)鍵技術(shù)28-32
• 第三章 LTE系統(tǒng)中小區(qū)搜索技術(shù)32-58
• 3.1 LTE下行數(shù)據(jù)幀32-37
• 3.1.1 LTE下行幀格式32-33
• 3.1.2 LTE下行鏈路參數(shù)33-34
• 3.1.3 下行同步信號34-37
• 3.2 現(xiàn)有的PSS檢測和CP類型檢測算法37-43
• 3.2.1 半幀定時位置檢測37-40
• 3.2.2 扇區(qū)號檢測40-41
• 3.2.3 CP類型檢測41-43
• 3.3 改進的PSS檢測和CP類型檢測算法43-50
• 3.3.1 算法描述43-44
• 3.3.2 仿真結(jié)果與分析44-50
• 3.4 SSS檢測50-55
• 3.4.1 算法描述50-54
• 3.4.2 仿真結(jié)果與分析54-55
• 3.5 新的小區(qū)搜索方案55-57
• 3.5.1 方案描述56
• 3.5.2 性能分析56-57
• 3.6 本章小結(jié)57-58
• 第四章 LTE小區(qū)搜索方案的FPGA實現(xiàn)58-78
• 4.1 開發(fā)環(huán)境簡介58-61
• 4.1.1 Xilinx ISE簡介58
• 4.1.2 FPGA的構(gòu)成及其開發(fā)流程58-60
• 4.1.3 通信系統(tǒng)的FPGA開發(fā)流程60-61
• 4.2 小區(qū)搜索方案的硬件設計61-64
• 4.3 半幀定時和CP類型檢測64-68
• 4.3.1 定時偏移估計函數(shù)64-65
• 4.3.2 定時位置檢測機制65-68
• 4.4 小數(shù)倍頻偏估計和頻偏校正68-71
• 4.4.1 小數(shù)倍頻偏估計68-69
• 4.4.2 頻偏校正69-71
• 4.5 扇區(qū)號檢測與SSS檢測71-73
• 4.5.1 扇區(qū)號檢測模塊71-72
• 4.5.2 SSS檢測模塊72-73
• 4.6 仿真結(jié)果與分析73-78
• 4.6.1 時序驗證73-76
• 4.6.2 資源情況分析76
• 4.6.3 仿真結(jié)果與分析76-78
• 第五章 總結(jié)與展望78-80
• 5.1 工作總結(jié)78-79
• 5.2 論文工作與展望79-80
• 參考文獻80-84
• 致謝84-86
• 作者簡介86-87

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前9條

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本文編號：1037046