3GPP LTE下行链路初始同步的分析.pdfVIP

复 ri大 学 工 学 硕 士 论 文 3G P P L T E 下 行链路 初 始 同步 的研 究 摘 要 下行链路初始 同步 是 小 区搜 索 的首要过程 ，本论文主要研 究 了第三 代合作伙伴计 组织 3（G PP , 3rd G eneration Partnership Project)启动 的长期演进项 目 L（TE , Long T erm E volution ) 系统 下 行链 路 初 始 同步 问题 ，调研 了 3G PP L T E 标 准 化进 展情 况 ，描 述 了 3G P P L T E 系统 的物 理 层 协 议 ，详细介 绍 了 3G PP L T E 下 行链 路 系统 中的 同步信道 (SC H , Sychronization Channel) 及其序列 的设计 。 本论 文首 先研 宄 了 3G PP L T E 下行链 路初 始 同步过 程 中的载波 频率偏 移 C（F O ， C arrier Frequency O ffset)估计算法，通过理论分析和仿真试验 ，比较了现有的三种 C FO 估计算法，即主 同步信道 P（-SCH , Prim ary Synchronization C hannel) 序列相关估计算 法 ，基于循环前缀 C（P ，C yclic Prefix ) 的估计算法和多信号分类 M（U SIC , M u ltiple Signal C lassification ) 算法 的估计均方误差 (M SE , M ean Square Error) 性能。在此基 础 上 ，提 出 了两种 新 的 C F O 估计 算法 ，第 一种 新 算 法基 于现有 P-SC H 相 关序 列估 计 算法 ，通过将 相关序 列从等 分为两段扩 展到 了等分为 多段来获得 更好 的估计 性 能 ：提 出的另一种新算法通过设置接收信号的信噪 比 （SN R , Signal to N oise R atio ) 阈值和 C F O 阈值 ，从 P -SC H 相 关序 列估 计 算法和基 于 C P 算法 得 到 的两 个 C FO 估 计 值 中进 行选 择性 合 并 。仿 真 结果表 明，提 出的两种 C F O 估计 新 算法 相 比于现有 算法 均 有 显 著 的性 能增 益 。 本 论 文还 研 究 了 3G PP L T E 下行链 路初始 同步过程 中的辅 同步信道 （S-SC H ， Secondary Synchronization Channel)序列检测算法 ，针对现有最大似然序列检测 M（L SD ， M axim um L ikelihood Sequence D etection) 算法的高计算复杂度 问题，提 出了一种基于 M L SD 准 则 的 S-SC H 检测算法 的低计算 复杂度 实现方法 。新算法利 用 S-SC H 序 列 的 结构特 点 ，缩 小候选 S-SC H 序列 的数 目，从而 降低 了算法 的计算 复杂度 。在计算接 收 序 列 与 不 同候选 S-SC H 序 列 的似 然 值 时 ，通 过 对 似 然 函数 公式 的推 导整 理 ，指 出可 以 釆 用快速 H adam ard 变换来进 一步 降低计 算 复杂 度 。数值仿真 结果表 明，提 出的 S-SC H 检测实现方法 也 能实现 良好 的检测性 能和计算 复杂度之 间的折 中 。 关键词 ：3G PP-L TE 下行链路 ，O ID M ，循环前缀 ，同步 ，C FO 估计 ，S-SC H 检测 ， M L SD , 均 方估 计 误 差 ，计 算 复杂度 中 国分 类 号 ：T N 929 .5 文 献 标 志 码 ：A 复 互 大 学 工 学硕 士 论 文 3G P P L T E 下行链路初始 同步 的研 究 A B S T R A C T D ow n link in itial syn chron ization is th