【摘要】：近幾年來(lái)高速鐵路的建設(shè)在中國(guó)如火如荼的展開(kāi),高速移動(dòng)環(huán)境下的通信已成為移動(dòng)通信的又一重要場(chǎng)景。與此同時(shí),伴隨著智能手機(jī)的普及,移動(dòng)用戶對(duì)于數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的要求越來(lái)越高。作為下一代移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn),3G長(zhǎng)期演進(jìn)LTE(Long Term Evolution),需要滿足在高速移動(dòng)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(dòng)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(duì)速度,這會(huì)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(shí)間縮短,無(wú)線通信信道會(huì)在短時(shí)間內(nèi)發(fā)生劇烈變化。為了抑制多徑信道帶來(lái)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(wú)線傳輸技術(shù)。然而,OFDM系統(tǒng)對(duì)頻率偏移十分敏感,即便是很小的頻率偏移都會(huì)引起較大的誤碼率。所以,在高速移動(dòng)環(huán)境下,多普勒頻偏估計(jì)補(bǔ)償已經(jīng)成為L(zhǎng)TE系統(tǒng)下行鏈路中亟待解決的重要問(wèn)題。目前,LTE中OFDM系統(tǒng)的頻偏估計(jì)在低速場(chǎng)景已經(jīng)較為成熟,但是高速移動(dòng)帶來(lái)的多普勒頻率偏移(Carrier Frequency Offset, CFO)比低速場(chǎng)景下更嚴(yán)重,現(xiàn)有的低速場(chǎng)景下的算法已經(jīng)無(wú)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(jì)算法,并在經(jīng)典算法的基礎(chǔ)上進(jìn)行改良,找出更加適合這種特殊環(huán)境下的改進(jìn)算法。 在改進(jìn)載波頻率估計(jì)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(dòng)環(huán)境下信道的模型參數(shù)等影響因子。論文在總結(jié)當(dāng)前已存在的經(jīng)典頻偏估計(jì)算法的基礎(chǔ)上,著重研究了兩種算法。其中一種算法估計(jì)后在頻域補(bǔ)償,這種算法是在傳輸符號(hào)的序列內(nèi)插入導(dǎo)頻,接收端通過(guò)導(dǎo)頻序列進(jìn)行頻偏估計(jì)。另一種SC算法估計(jì)后在時(shí)域上進(jìn)行補(bǔ)償,這種算法是在一串符號(hào)前面插入訓(xùn)練符號(hào)用來(lái)估計(jì)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(jì)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(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TN929.5

【共引文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 楊全會(huì);蔣朝暉;;無(wú)線寬帶通信中的MIMO技術(shù)[J];安徽職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào);2005年04期

2 呂進(jìn)文;張立軍;陳常嘉;;MIMO系統(tǒng)中改進(jìn)的天線選擇算法[J];北京交通大學(xué)學(xué)報(bào);2006年02期

3 周嗣勇;楊維;;基于V-BLAST的多載波直接序列擴(kuò)頻CDMA系統(tǒng)上行鏈路性能分析[J];北京交通大學(xué)學(xué)報(bào);2007年02期

4 蔣偉,項(xiàng)海格;采用M-QAM調(diào)制的MIMO系統(tǒng)中基于置信度傳播的多用戶檢測(cè)算法[J];北京大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2004年05期

5 李偉華;焦秉立;;基于周期反饋MIMO系統(tǒng)的容量研究[J];北京大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2009年05期

6 胡高平;程艷;;基于EM算法的MIMO OFDM系統(tǒng)信道估計(jì)[J];中國(guó)傳媒大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2009年02期

7 王強(qiáng);陶小峰;許靈軍;舒晶;張平;;降低B3G系統(tǒng)中MIMO接收機(jī)復(fù)雜度的方法[J];北京工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2008年10期

8 肖征榮,余智,趙紹剛,吳偉陵;使用復(fù)小波包的MIMO-OFDM無(wú)線系統(tǒng)[J];北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào);2004年11期

9 王雪松;楊星;薛春美;李道本;;MIMO-CDMA系統(tǒng)中的相位編碼技術(shù)[J];北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào);2011年09期

10 楊宇;匡鏡明;費(fèi)澤松;;空間復(fù)用MIMO系統(tǒng)的功率分配新算法[J];北京理工大學(xué)學(xué)報(bào);2006年07期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 ;Semi-orthogonal Precoder Design with Vector Quantized Channel Information Feedback[A];第二十七屆中國(guó)控制會(huì)議論文集[C];2008年

2 肖國(guó)軍;匡鏡明;劉家康;;多星座圖映射分層空時(shí)結(jié)構(gòu)及其在無(wú)線局域網(wǎng)中的應(yīng)用[A];2005年海峽兩岸三地?zé)o線科技學(xué)術(shù)會(huì)論文集[C];2005年

3 修春娣;王京;;分布式無(wú)線通信系統(tǒng)的MIMO信道容量研究[A];2005年信息與通信領(lǐng)域博士后學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2005年

4 黃永明;楊綠溪;;采用分組線性星座預(yù)編碼OFDM的分層空時(shí)傳送方式及其迭代接收[A];第十二屆全國(guó)信號(hào)處理學(xué)術(shù)年會(huì)（CCSP-2005）論文集[C];2005年

5 江帆;王墉;楊晨陽(yáng);;時(shí)空相關(guān)信道中下行多用戶MIMO系統(tǒng)性能研究[A];第十三屆全國(guó)信號(hào)處理學(xué)術(shù)年會(huì)（CCSP-2007）論文集[C];2007年

6 王墉;江帆;楊晨陽(yáng);;下行MU-MIMO與TDMA-MIMO系統(tǒng)性能比較[A];第十三屆全國(guó)信號(hào)處理學(xué)術(shù)年會(huì)（CCSP-2007）論文集[C];2007年

7 龔希陶;王聞今;;DFT擴(kuò)展的MIMO-OFDM系統(tǒng)中基于導(dǎo)頻的信道估計(jì)算法[A];2006北京地區(qū)高校研究生學(xué)術(shù)交流會(huì)——通信與信息技術(shù)會(huì)議論文集（上）[C];2006年

8 龔兵;戴清杰;王賽;劉蓉;;基于閉環(huán)控制的發(fā)射分集方案[A];中國(guó)電子學(xué)會(huì)第十六屆信息論學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2009年

9 萬(wàn)蒙;;基于OFDM系統(tǒng)的信道估計(jì)算法的研究[A];2009年研究生學(xué)術(shù)交流會(huì)通信與信息技術(shù)論文集[C];2009年

10 鄭杰文;王軍;李少謙;;在802．11n的空時(shí)傳輸中一種簡(jiǎn)化復(fù)雜度檢測(cè)算法的性能[A];2006中國(guó)西部青年通信學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2006年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 于波;MIMO通信系統(tǒng)中的天線選擇與預(yù)編碼技術(shù)研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2009年

2 郭文卓;多天線多用戶通信系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2009年

3 宮宇;基于STBC-OFDM技術(shù)的海上移動(dòng)通信新框架體系的研究[D];大連海事大學(xué);2010年

4 張昕;基于OFDMA的寬帶無(wú)線通信系統(tǒng)資源分配研究[D];華南理工大學(xué);2010年

5 吳敏;多天線通信系統(tǒng)中有限反饋技術(shù)研究[D];北京交通大學(xué);2010年

6 王階;MIMO系統(tǒng)中的定向干擾抑制研究[D];電子科技大學(xué);2010年

7 夏欣;多用戶MIMO系統(tǒng)中的預(yù)編碼及用戶調(diào)度技術(shù)研究[D];電子科技大學(xué);2010年

8 呂凌;廣義協(xié)作通信若干關(guān)鍵技術(shù)研究[D];解放軍信息工程大學(xué);2009年

9 陳亮輝;CDMA移動(dòng)通信中參數(shù)估計(jì)和數(shù)據(jù)檢測(cè)[D];解放軍信息工程大學(xué);2009年

10 楊波;高頻譜效率的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)廣義協(xié)作通信技術(shù)研究[D];解放軍信息工程大學(xué);2010年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 黃晶晶;基于球形譯碼算法的MIMO系統(tǒng)均衡技術(shù)[D];南昌航空大學(xué);2010年

2 毛劍;基于MIMO-OFDM系統(tǒng)的均衡技術(shù)研究[D];長(zhǎng)春理工大學(xué);2010年

3 梁衛(wèi)敬;MIMO-OFDM系統(tǒng)中基于TGPS的資源分配算法[D];鄭州大學(xué);2010年

4 李萌;MIMO-OFDM系統(tǒng)載波同步算法研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2010年

5 宋楠;MIMO-OFDM系統(tǒng)的信道估計(jì)研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2010年

6 楊業(yè)強(qiáng);MIMO-OFDM系統(tǒng)天線選擇技術(shù)的研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2010年

7 薛明;MIMO-OFDM編碼技術(shù)研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2010年

8 邵家楓;基于WiMAX的初始ranging檢測(cè)算法研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2010年

9 王二小;MIMO-OFDM系統(tǒng)中降低PAPR技術(shù)的研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2010年

10 郭晶;超正交空時(shí)網(wǎng)絡(luò)編碼在MIMO-OFDM系統(tǒng)中的應(yīng)用[D];大連理工大學(xué);2010年

，

本文編號(hào)：2492379