低軌衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)以其全球無縫覆蓋、系統(tǒng)容量充足等優(yōu)勢,已經(jīng)成為未來移動通信網(wǎng)絡(luò)中不可或缺的重要組成部分。為了滿足軍民用戶日益增長的寬帶數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)需求,借鑒地面移動通信技術(shù)的快速發(fā)展,構(gòu)建具有多業(yè)務(wù)、高速率、高頻譜效率的新一代低軌LTE衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)勢在必行。作為LTE空口關(guān)鍵技術(shù)之一,上行同步技術(shù)是有效建立用戶與基站的通信鏈路、實現(xiàn)上行數(shù)據(jù)可靠傳輸?shù)闹匾疤帷Ｈ欢煌诘孛嬉苿油ㄐ畔到y(tǒng),由于低軌衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)具有信號傳輸距離遠(yuǎn)、波束覆蓋范圍廣、相對運動速度快以及載荷受限等特性,現(xiàn)有的LTE上行同步技術(shù)無法滿足大衰減、高動態(tài)環(huán)境中低復(fù)雜度星載接收機的設(shè)計需求。本文以低軌LTE衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)為研究背景,圍繞星載接收機在低軌高動態(tài)環(huán)境中快速有效地實現(xiàn)上行同步這一研究目標(biāo),從隨機接入前導(dǎo)設(shè)計、隨機接入定時檢測算法、上行定時提前更新算法三個方面,對適用于低軌高動態(tài)環(huán)境的上行同步技術(shù)展開深入研究,主要研究內(nèi)容和貢獻(xiàn)如下:第一,針對衛(wèi)星通用LTE前導(dǎo)設(shè)計方案存在的缺點與不足,結(jié)合低軌星地鏈路特性,設(shè)計了一種對載波頻率偏移（Carrier Frequency Offset,CFO）魯棒的、... 

【文章頁數(shù)】：150 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
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縮略語對照表
第一章 緒論
    1.1 研究背景與意義
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究目標(biāo)
        1.1.3 關(guān)鍵技術(shù)問題
    1.2 關(guān)鍵技術(shù)問題研究現(xiàn)狀
        1.2.1 隨機接入前導(dǎo)設(shè)計研究現(xiàn)狀
        1.2.2 隨機接入定時檢測算法研究現(xiàn)狀
        1.2.3 上行定時提前更新算法研究現(xiàn)狀
    1.3 課題來源及主要貢獻(xiàn)
    1.4 研究內(nèi)容與章節(jié)安排
第二章 LTE-LEO系統(tǒng)上行同步技術(shù)概述
    2.1 下一代衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)架構(gòu)
        2.1.1 用戶段
        2.1.2 地面段
        2.1.3 空間段
    2.2 LEO衛(wèi)星移動通信信道建模
        2.2.1 LEO衛(wèi)星移動通信信道傳輸特性
        2.2.2 典型的衛(wèi)星信道模型分析
        2.2.3 LMS信道模型
    2.3 LTE上行同步技術(shù)概述
        2.3.1 上行定時提前機制
        2.3.2 隨機接入流程
        2.3.3 隨機接入前導(dǎo)設(shè)計
        2.3.4 隨機接入定時檢測方法
    2.4 本章小結(jié)
第三章 LTE-LEO系統(tǒng)中的隨機接入前導(dǎo)設(shè)計研究
    3.1 基于LTE的通用前導(dǎo)設(shè)計原則
        3.1.1 前導(dǎo)格式設(shè)計
        3.1.2 前導(dǎo)序列設(shè)計
    3.2 基于接入性能與效率最優(yōu)的前導(dǎo)設(shè)計原則
        3.2.1 對CFO的魯棒性
        3.2.2 低復(fù)雜度檢測
    3.3 性能分析
        3.3.1 前導(dǎo)設(shè)計
        3.3.2 虛警與漏檢性能
        3.3.3 一次成功接入概率
    3.4 本章小結(jié)
第四章 LTE-LEO系統(tǒng)中的隨機接入定時檢測算法研究
    4.1 基于PAD&MCE的低復(fù)雜度定時檢測算法
        4.1.1 SCLS信號模型
        4.1.2 基于PAD的 PDP計算
        4.1.3 多用戶峰值檢測
        4.1.4 基于MCE的一步TA估計
        4.1.5 性能分析
    4.2 基于LDCC的序列聯(lián)合定時檢測算法
        4.2.1 E-SCLS信號模型
        4.2.2 相關(guān)函數(shù)設(shè)計
        4.2.3 統(tǒng)計特性推導(dǎo)
        4.2.4 定時檢測方法
        4.2.5 性能分析
    4.3 性能比較
    4.4 測試驗證
        4.4.1 系統(tǒng)架構(gòu)
        4.4.2 驗證原理
        4.4.3 測試結(jié)果
    4.5 本章小結(jié)
第五章 LTE-LEO系統(tǒng)中的定時提前更新算法研究
    5.1 系統(tǒng)模型
        5.1.1 參考信號選取
        5.1.2 接收信號模型
    5.2 基于PSC的TA更新算法
        5.2.1 部分對稱相關(guān)PSC
        5.2.2 峰值聯(lián)合檢測PJD
        5.2.3 低復(fù)雜度估計CRE
        5.2.4 仿真分析
    5.3 基于高階統(tǒng)計量的TA更新算法
        5.3.1 定時度量函數(shù)
        5.3.2 性能評估
        5.3.3 仿真分析
    5.4 測試驗證
        5.4.1 上行同步維持流程
        5.4.2 測試結(jié)果
    5.5 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 研究內(nèi)容總結(jié)
    6.2 未來工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡介


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Timing Advanced Estimation Algorithm of Low Complexity Based on DFT Spectrum Analysis for Satellite System[J]. HE Yizhou,CUI Gaofeng,LI Pengxu,CHANG Ruijun,WANG Weidong.  中國通信. 2015(04)
[2]面向LTE的靜止軌道衛(wèi)星通信系統(tǒng)隨機接入方式[J]. 陳坤汕,王大鳴,徐堯.  太赫茲科學(xué)與電子信息學(xué)報. 2013(05)
[3]衛(wèi)星LTE:IMT-Advanced系統(tǒng)衛(wèi)星部分的中國提案（英文）[J]. 劉思楊,秦飛,高鎮(zhèn),張源,何異舟.  中國通信. 2013(10)
[4]移動衛(wèi)星系統(tǒng)與LTE網(wǎng)絡(luò)間干擾共存性能的研究（英文）[J]. 張萌,于海,付昱霖,常永宇.  中國通信. 2013(07)
[5]一種增強的GEO衛(wèi)星CDMA通信系統(tǒng)隨機接入方式[J]. 張丙杰,胡捍英,王大鳴.  電路與系統(tǒng)學(xué)報. 2010(05)

博士論文
[1]下一代衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 何異舟.北京郵電大學(xué) 2015



本文編號：3698805