發(fā)布時間：2019-06-04 01:36

【摘要】：近幾年來高速鐵路的建設(shè)在中國如火如荼的展開,高速移動環(huán)境下的通信已成為移動通信的又一重要場景。與此同時,伴隨著智能手機的普及,移動用戶對于數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的要求越來越高。作為下一代移動通信標準,3G長期演進LTE(Long Term Evolution),需要滿足在高速移動環(huán)境下正常的通話和高速數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)。 高速移動環(huán)境下的通信系統(tǒng)與低速環(huán)境有明顯不同。用戶與基站之間存在較高的相對速度,這會產(chǎn)生較大的多普勒頻移和多普勒拓展。其中較為明顯的變化就是相干時間縮短,無線通信信道會在短時間內(nèi)發(fā)生劇烈變化。為了抑制多徑信道帶來的頻率選擇性衰落,LTE系統(tǒng)下行鏈路采用正交頻分復(fù)用技術(shù)(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM)作為無線傳輸技術(shù)。然而,OFDM系統(tǒng)對頻率偏移十分敏感,即便是很小的頻率偏移都會引起較大的誤碼率。所以,在高速移動環(huán)境下,多普勒頻偏估計補償已經(jīng)成為LTE系統(tǒng)下行鏈路中亟待解決的重要問題。目前,LTE中OFDM系統(tǒng)的頻偏估計在低速場景已經(jīng)較為成熟,但是高速移動帶來的多普勒頻率偏移(Carrier Frequency Offset, CFO)比低速場景下更嚴重,現(xiàn)有的低速場景下的算法已經(jīng)無法滿足系統(tǒng)要求。由于提出新算法難度較大,本文著重研究經(jīng)典的頻偏估計算法,并在經(jīng)典算法的基礎(chǔ)上進行改良,找出更加適合這種特殊環(huán)境下的改進算法。 在改進載波頻率估計算法之前,我們需要充分考慮OFDM系統(tǒng)的原理結(jié)構(gòu)、高速移動環(huán)境下信道的模型參數(shù)等影響因子。論文在總結(jié)當前已存在的經(jīng)典頻偏估計算法的基礎(chǔ)上,著重研究了兩種算法。其中一種算法估計后在頻域補償,這種算法是在傳輸符號的序列內(nèi)插入導(dǎo)頻,接收端通過導(dǎo)頻序列進行頻偏估計。另一種SC算法估計后在時域上進行補償,這種算法是在一串符號前面插入訓(xùn)練符號用來估計頻偏。在這兩種算法的基礎(chǔ)上,我們提出了三種改良的或適應(yīng)特殊信道環(huán)境的頻偏估計算法。
[Abstract]:In recent years, the construction of high-speed railway has been in full swing in China, and the communication in high-speed mobile environment has become another important scene of mobile communication. At the same time, with the popularity of smartphones, mobile users have higher and higher requirements for data services. As the next generation mobile communication standard, 3G long-term evolution LTE (Long Term Evolution), needs to meet the normal call and high-speed data transmission services in high-speed mobile environment. The communication system in high speed mobile environment is obviously different from that in low speed environment. There is a high relative velocity between the user and the base station, which will produce large Doppler shift and Doppler expansion. The obvious change is that the coherence time is shortened, and the wireless communication channel will change dramatically in a short time. In order to suppress the frequency selective fading caused by multi-path channel, (Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM) is used as wireless transmission technology in downlink of LTE system. However, the OFDM system is very sensitive to frequency offset, even a very small frequency offset will cause a large bit error rate. Therefore, in high-speed mobile environment, Doppler frequency offset estimation compensation has become an important problem to be solved in the downlink of LTE system. At present, the frequency offset estimation of OFDM system in LTE is more mature in low speed scene, but the Doppler frequency offset (Carrier Frequency Offset, CFO) caused by high speed movement is more serious than that in low speed scene. The existing algorithms in low-speed scenarios have been unable to meet the requirements of the system. Because it is difficult to propose a new algorithm, this paper focuses on the classical frequency offset estimation algorithm, and improves it on the basis of the classical algorithm to find an improved algorithm more suitable for this special environment. Before improving the carrier frequency estimation algorithm, we need to fully consider the principle structure of OFDM system, the model parameters of the channel in high-speed mobile environment and other influencing factors. On the basis of summing up the existing classical frequency offset estimation algorithms, this paper focuses on two algorithms. One of the algorithms compensates in the frequency domain after estimation. This algorithm inserts the pilot into the sequence of the transmission symbol, and the receiver carries on the frequency offset estimation through the pilot sequence. Another SC algorithm compensates in time domain after estimation. This algorithm inserts training symbols in front of a series of symbols to estimate frequency offset. On the basis of these two algorithms, we propose three improved or suitable frequency offset estimation algorithms for special channel environments.
【學(xué)位授予單位】：北京郵電大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TN929.5

【共引文獻】

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本文編號：2492379