lte自适应调制编码技术研究

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1、南京邮电大学硕士研究生学位论文第二章LTE系统自适应调制编码关键技术第二章LTE系统自适应调制编码关键技术LTE系统运用了多种技术，如正交频分复用（OFDM）、Turbo编码、多输入多输出（MIMO）以及混合自动重传（HARQ）等等。此外，将自适应技术运用于LTE系统的调制编码中，使得信息的传输能够更好地适应于无线时变衰落信道，这样可以在误码率、误帧率以及系统的吞吐量和频谱利用率之间取得最优选择，尽可能最大化地满足系统需求。本文主要研究了LTE系统中的自适应调制编码技术，在本章中，将着重研究其需要用到的关键技术原理、特点以及系统实现。2.1OFDM技术正交频分

2、复用技术（OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing，OFDM）是LTE系统的核心技术[19]，是多载波调制（Multi-CarrierModulation，MCM）技术的一种[20]。它的主要思想是在频域内将给定的信道分成许多正交的子信道，在每个子信道上使用一个子载波进行调制，并且各子载波并行传输。尽管总的信道是非平坦的且具有频率选择性衰落，但是在每个子信道上进行的是窄带传输，信号带宽小于信道的相干带宽，因此每个子信道上可以看成为平坦性衰落，这样可以消除符号间干扰（InterSymbolInterference，ISI）。

3、此外，通过在基带产生的时域信号上加入一个循环前缀（CyclicPrefix，CP），该循环前缀长度一般大于最大时延，且可在接收端去除，这样可以进一步减少和消除码间干扰ISI的影响。由于在OFDM系统中各个子信道上的子载波互相正交，它们的频谱会相互重叠，这样不但减少了子载波间的相互干扰，同时也提高了频谱利用率。2.1.1OFDM基本原理OFDM信号产生的流程是输入的数据符号首先进行串并转换，然后经过快速傅里叶逆变换（IFFT）对星座点进行基带调制，再经并串转换成为OFDM信号。一个OFDM符号内包含多个经过调制（如采用QPSK、16QAM等方式）的子载波，从t=

4、t开始的OFDM符号可以表示为：sN−1∑sissssdirect(tt−T/2)exp(j2πf(t−t)),t≤t≤t+T（2-1）(t)=−i=04南京邮电大学硕士研究生学位论文第二章LTE系统自适应调制编码关键技术式中N为子载波的个数，T为OFDM符号的持续时间（周期），di(i=0,1,...,N−1)为经过串并转换后分配给每个信道的数据符号，f为第i个子载波的载波频率，rect(t)为矩形函数，i其值为rect(t)=1,t≤T/2。当t>s+时，s(t)=0。t<或ttTs每个子载波在一个OFDM符号周期内都包含整数倍个周期，即fi=f+i/T，

5、而且各个相c邻的子载波之间相差一个周期，其正交性证明如下：对式（2-1）中的第j个子载波进行解调，然后在时间长度T内进行积分，即：^1jN−1t+Td∫∑=exp[−j2π(t−t)]dss=exp[−j2π(t−t)]dtsiTTsi=0exp[−j2πiT(t−t)]dts=1Ni−j−1t+Ti∑∫sdexp[j2π(t−t)]dt=d（2-2）tsjTTsi=0由式（2-2）可看到，对第j个子载波进行解调可以恢复出期望的符号，而对其他子载波来说，由于在积分间隔内，频率差别（i-j）/T可以产生整数倍个周期，所以积分结果为零。因此OFDM信号频谱实际上是

6、满足奈奎斯特准则的，即多个子载波之间不存在互相干扰。OFDM系统的一个重要优点就是可以利用离散傅里叶变换(DFT)实现调制和解调，从而避免了直接生成N个载波时由于频率偏移而产生的交调，这样仍可保持OFDM的正交性，而且能够通过简单的FFT/IFFT变化模块来实现信号的调制和解调，这样可以大大简化系统实现的复杂度。设有N个子载波频率，则OFDM已调信号在第i个码元间隔内可表示为：N−1∑s=π（2-3）i(t)X(k,t)exp(j2ft)k=0式中Xi(k,t)为信号在第i个码元间隔内所携带的信息，它决定了幅度和相位，一般情况下它们是只与码元标号有关的复常数，

7、它们携带了重要的信息。在研究一个多载波信号码元时，常常省略标记，而当子载波采用普通（没有采用波形形成）的QAM或多进制相位调制时，Xi与t无关，从而将Xi(k,t)简写成X(k)，故式（2-3）可以写成：(k,t)N−1∑s(t)πkt（2-4）=X(k)exp(j2f)k=05南京邮电大学硕士研究生学位论文第二章LTE系统自适应调制编码关键技术为确定子载波间的频率间隔，考虑对接收信号（暂不考虑噪声和失真的影响）以抽样率fs进行抽样，利用DFT对抽样信号进行解调。利用N点的DFT可以计算出信号的第k个频谱分量为：N−1∑S(k∆f)=fsj2πnk/N)（2-

8、5）s(n/)exp(−n=0式中S(