LTE下行系统中信道估计的研究及DSP实现

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1、电子科技大学硕士学位论文LTE下行系统中信道估计的研究及DSP实现姓名：罗润树申请学位级别：硕士专业：通信与信息系统指导教师：阎波20100501摘要LTE是3GPP组织为WCDMA、TD．SCDMA等各种3G移动通信标准制定的长期演进，旨在增加系统的频谱利用率、提高数据的传输率和降低系统的传输延时。LTE标准综合了OFDM、MIMO等先进的天线传输技术，支持最大20MHz的系统带宽、超过200Mbit／s的峰值速率和仅为1毫秒的传输时间间隔，是移动通信领域的一项重大革新，已成为移动通信产业界关注的焦点。因此现阶段针对LTE系统的研究具有重大的意义。LTE标准物理层采用了

2、OFDM和MIMO等关键技术来提高系统的频谱利用率，而这些关键技术的性能很大程度依赖于信道估计的精确度。针对LTE系统的信道估计技术，本文进行了深入和系统的理论分析和研究，并完成了相关估计算法的DSP实现。本文首先针对无线信道的特性，分析了无线信道的建模方法，根据分析选择采用Zheng&Xiao模型作为瑞利衰落信道的仿真模型。然后根据LTE物理层采用的MIMO和OFDM等关键技术的基本原理和特点，重点研究了基于导频序列的LTE下行信道估计算法，包括LS算法、MMSE算法和LMMSE算法，同时研究了线性插值等插值算法的原理。再根据LTE标准的规定，采用协议提出的多径衰落信道

3、模型，在不同的信道环境下，分别对各估计算法进行LTE系统信道估计的性能仿真。通过仿真，统计了各种估计算法的信道频域响应的均方误差以及误码率，比较了各种算法的性能。最后本文在飞思卡尔公司提供的MSC8156DSP平台上实现了LS估计算法和线性插值算法。分析了在该DSP平台下的实现和测试方案，介绍了测试环境及测试参数，对相关算法进行了测试和验证，对比了该算法的DSP实现与MATLAB仿真的结果，统计了DSP实现的系统资源占用率和执行效率，结果证明了算法的工程可实现性。关键词：LTE，信道估计，多核DSP，LS，MMSE，LMMSEABSTRACrABSTRACTLTE(Lon

4、gTermEvolution)isproposedby3GPP(3嘲GenerationPartnershipProject)whichhavepmduceATechnicalSpecificationandTechnicalReportsfor3GMobileSystem，formeetingtheincreasingdemandofhighdatarateformultimediaservices．TheLTEmobilecommunicationsystemisforwardtoimprovethespectralefficiency,datarateandthep

5、ropagationdelay．WithcombiningtheMIMOandOFDMadvancedantennatransmissiontechnology,itCansupport20MHzsystemb锄d、历dth，200Mbit／speakdatarateand1millisecondtransmissiontimeinterval．Itisverynecessarytoresearchthekeytechnology．Sothecentralizationofthisdissertationisthechannelestimationtechnologyof

6、LTEdownlinkchannel．ForLTEadoptingMIMOandOFDMtoimproveitsperformanceinphysicallayer,itisveryimportanttoanalyzetheprincipleforresearchingthechannelestimationalgorithms．ThisdissertationbrieflyintroducesthemaincharactersofMIMOandOFDM，andresearchesthealgorithmsofchannelestimationandinterpolati

7、on．AccordingtotheLTETechnicalSpecification，thisdissertationsetsupthewirelesselectromagneticpropagationmodelsusingthecharactersinthespecification．AndtheLTEdownlinksystemincludingthetransmitterandreceiverissetupforsimulationthechannelestimationalgorithmandinterpolatio