【摘要】：3G技術(shù)的出現(xiàn)推動了移動通信的快速發(fā)展,在一定程度上改變了人們的生活和工作方式。但隨著人們需求的不斷提高,3G技術(shù)逐漸無法滿足人們的需求。于是國際標(biāo)準(zhǔn)化組織3GPP提出了長期演進(jìn)項目LTE。LTE支持FDD和TDD兩種雙工方式,引入了OFDM和MIMO技術(shù),旨在降低系統(tǒng)時延、增大覆蓋范圍和系統(tǒng)容量,提高數(shù)據(jù)傳輸速率。LTE小區(qū)搜索是移動設(shè)備接入到小區(qū)的第一個物理層過程,小區(qū)搜索的性能直接影響著后續(xù)的通信過程,因此,LTE小區(qū)搜索成了近年來研究的熱點。小區(qū)搜索可以分為捕獲階段和跟蹤階段,本文主要研究小區(qū)搜索的捕獲階段。LTE小區(qū)搜索的主要目的是實現(xiàn)下行的時間和頻率同步,其主要步驟是:首先通過檢測主同步信號獲得5ms定時和小區(qū)組內(nèi)標(biāo)識,并通過頻偏估計和補償降低頻偏對系統(tǒng)性能的影響,然后通過輔同步信號檢測獲得10ms定時和小區(qū)組標(biāo)識,再結(jié)合小區(qū)組內(nèi)標(biāo)識和小區(qū)組標(biāo)識獲得完整的物理層小區(qū)標(biāo)識,最終完成下行的時間和頻率同步。本文對小區(qū)搜索中的各個重要環(huán)節(jié)及其相關(guān)算法進(jìn)行了研究,討論了主同步信號的檢測過程,分析了幾種常見的主同步信號檢測算法,并對其性能進(jìn)行了比較。分析結(jié)果表明,M-part算法在傳統(tǒng)互相關(guān)算法的基礎(chǔ)上采用了分段的思想,這種思想以降低抗噪聲性能為代價提高了算法的抗頻偏性能,因此,傳統(tǒng)互相關(guān)算法和M-part算法相比,前者具有較好的抗噪聲性能,后者具有較好的抗頻偏性能。本文在總結(jié)以上兩種算法優(yōu)缺點的基礎(chǔ)上對其加以改進(jìn),改進(jìn)算法旨在提高算法的抗噪聲和抗頻偏性能。本文還討論了輔同步信號的檢測過程,分析了兩種常見的輔同步信號檢測算法,對算法性能進(jìn)行了比較,結(jié)果表明:現(xiàn)有的輔同步信號檢測算法普遍具有運算量大的缺陷,因此本文從降低算法復(fù)雜度的角度出發(fā),對傳統(tǒng)輔同步信號檢測算法進(jìn)行了改進(jìn)。最后,本文分別在AWGN信道和多徑信道下對提出的改進(jìn)算法和傳統(tǒng)算法進(jìn)行了仿真,結(jié)果表明:在AWGN信道和多徑信道下,改進(jìn)的主同步信號檢測算法和傳統(tǒng)的同步算法相比,抗噪聲性能和抗頻偏性能都有所提高;改進(jìn)的輔同步信號檢測算法在降低復(fù)雜度的條件下,其性能和傳統(tǒng)算法相當(dāng)。
【圖文】：

根據(jù)前文的分析可知，一幀數(shù)據(jù)中有兩個相同的主同步信號，因此定時函數(shù)P ( d)的圖形應(yīng)該有兩個峰，如圖 3.6 所示，并且兩峰間的距離為半幀的長度，因此，定義改進(jìn)算法的定時函數(shù)的表達(dá)式為：R ( d ) P ( d ) P ( d ( N L) 70)(3-26)其中 N 表示 OFDM 符號的長度，L 表示 CP 的長度，( N L) 70表示半幀數(shù)據(jù)的長度，即兩個 PSS 信號之間的長度。圖 3.7 為改進(jìn)算法在 SNR=5，歸一化頻偏-400 -300 -200 -100 0 100 200 300 40000.020.040.060.080.10.120.140.16時間偏移相關(guān)值-400 -300 -200 -100 0 100 200 300 40000.020.040.060.080.10.120.140.16時間偏移相關(guān)值

根據(jù)前文的分析可知，一幀數(shù)據(jù)中有兩個相同的主同步信號，因此定時函數(shù)P ( d)的圖形應(yīng)該有兩個峰，如圖 3.6 所示，并且兩峰間的距離為半幀的長度，因此，定義改進(jìn)算法的定時函數(shù)的表達(dá)式為：R ( d ) P ( d ) P ( d ( N L) 70)(3-26)其中 N 表示 OFDM 符號的長度，L 表示 CP 的長度，( N L) 70表示半幀數(shù)據(jù)的長度，，即兩個 PSS 信號之間的長度。圖 3.7 為改進(jìn)算法在 SNR=5，歸一化頻偏-400 -300 -200 -100 0 100 200 300 40000.020.040.060.080.10.120.140.16時間偏移相關(guān)值-400 -300 -200 -100 0 100 200 300 40000.020.040.060.080.10.120.140.16時間偏移相關(guān)值
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TN929.5

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本文編號：2533810