Td-LTE標(biāo)準(zhǔn)下MIMO-OFDM同步技術(shù)研究.pdf

1、3GPP長(zhǎng)期演進(jìn)LTE引入了MIMO和OFDM等一些關(guān)鍵技術(shù)，系統(tǒng)的傳輸性能得到了極大的提升。從現(xiàn)在的研究來(lái)看，MIMO和OFDM也將是4G的主流技術(shù)。正交頻分復(fù)用(OFDM)通過(guò)將高速數(shù)據(jù)流拆分成多路并行低速數(shù)據(jù)流以有效抑制頻率選擇性衰落信道對(duì)數(shù)據(jù)傳輸?shù)牟焕绊?。雖然OFDM系統(tǒng)對(duì)于單載波系統(tǒng)有很多優(yōu)點(diǎn)，但是其對(duì)定時(shí)偏移和載波頻率偏移十分敏感。定時(shí)偏移會(huì)減小循環(huán)前綴(CP)的有效長(zhǎng)度，引入符號(hào)間干擾(ISI);載波頻率偏移會(huì)破壞子載波

2、間的正交性，導(dǎo)致子載波間干擾(ICI)，因而在接收端需要同時(shí)考慮對(duì)定時(shí)偏移和載波頻率偏移進(jìn)行估計(jì)并加以補(bǔ)償。本文的主要工作分析比較當(dāng)前現(xiàn)有的MIMO-OFDM系統(tǒng)同步算法，結(jié)合LTE標(biāo)準(zhǔn)，篩選出完全符合LTE標(biāo)準(zhǔn)流程的MIMO-OFDM系統(tǒng)的同步技術(shù)方案。
　　 論文首先介紹MIMO-OFDM系統(tǒng)模型，總結(jié)同步技術(shù)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀，分析了定時(shí)誤差和頻域偏移對(duì)OFDM系統(tǒng)所造成的影響，并詳細(xì)推導(dǎo)了同步誤差估計(jì)的理論界。然后，分析比較

3、集中式MIMO-OFDM系統(tǒng)模型下兩種經(jīng)典同步算法，基于正交可調(diào)訓(xùn)練序列的同步算法和基于CAZAC序列的同步算法。在此基礎(chǔ)上，論文提出了基于差分相位的頻偏同步算法，仿真分析結(jié)果表明基于差分相位的頻偏同步算法性能較好，并且對(duì)導(dǎo)頻序列特性沒(méi)有要求，算法原理簡(jiǎn)單易于工程實(shí)踐。其次，分別對(duì)分布式的MIMO-OFDM系統(tǒng)的一些經(jīng)典定時(shí)同步算法以及頻域同步算法以及改進(jìn)算法進(jìn)行了詳細(xì)分析研究。針對(duì)時(shí)頻域結(jié)合的定時(shí)算法只適合互時(shí)延ITD比較小的情況，多

4、徑衰落條件下UPSP算法的峰值模糊、以及CAZAC算法難以區(qū)分各發(fā)射天線不同時(shí)延的問(wèn)題，論文提出了基于不等周期反向共軛對(duì)稱的訓(xùn)練序列的改進(jìn)定時(shí)算法，克服了這幾種定時(shí)算法的不足。
　　 論文分析表明，在TD-LTE架構(gòu)下，基于循環(huán)前綴的最大似然算法可以較好地實(shí)現(xiàn)定時(shí)同步和估計(jì)小數(shù)倍頻偏，基于PSS的頻域自相關(guān)能量算法和基于PSS序列自反特性的自相關(guān)算法可以獲得的進(jìn)行整數(shù)倍頻偏估計(jì)。上述算法共同為T(mén)D-LTE系統(tǒng)下MIMO-OFDM