● 摘要
LTE是新一代移动通信标准,相较于前一代有更高的传输速率和更好的传输质量。LTE物理层采用MIMO-OFDM技术作为数据传输的主要方式,与之前的移动通信系统有很大不同,因此有必要对物理层相关技术进行研究。信道估计技术是LTE物理层的核心技术之一,其作用是估计信道状态信息从而为接收机补偿信道衰落提供依据。信道估计精度的高低对系统性能有重要影响,因此对信道估计技术的研究有重要意义。
本论文在分析了无线信道的衰落特性及总结了LTE物理层核心技术MIMO-OFDM技术的基础上,对LTE信道估计技术进行了重点研究。论文的主要工作有:
(1)研究了检测迭代信道估计方法。针对传统信道估计算法没有利用接收机后续模块反馈信息,导致估计精度较低的问题,将信号检测结果反馈回信道估计器,进行迭代估计。
(2)研究了基于虚实混合导频的译码迭代信道估计方法。对信道译码结果不是直接输出,而是经过信号重构反馈回信道估计器作为虚导频进行迭代估计,形成信道估计、信号检测、信道译码三个模块的联合迭代;利用信道的时域相关性,进行临近资源元素的联合信道估计,避免虚导频点处MIMO信道方程不可解的问题,在此基础上,进行虚实混合导频的信道估计。
(3)开发了LTE下行链路软件仿真平台并对估计算法进行了DSP移植。对于软件仿真平台,依据3GPP标准设计实现了信道编译码、OFDM调制解调、信道估计等全链路所有模块并进行了仿真。仿真结果显示,在10dB的典型信噪比下,相较于传统LMMSE估计,检测迭代信道估计有16%性能增益,译码迭代信道估计有55%性能增益。对信道估计模块进行了DSP移植,验证了估计算法的硬件可实现性。