TD-SCDMA的信道估计研究及其应用

TD-SCDMA的信道估计研究及其应用

罗启静[1]2001年在《TD-SCDMA系统中的智能天线和上行同步技术研究》文中指出蜂窝移动通信系统是当今通信系统中最具活力,最受关注的领域之一,第叁代移动通信系统标准现在也已经确定。我国的TD-SCDMA标准提出使用上行同步、智能天线、联合检测等新技术以克服移动通信中的多址、多径干扰等问题。本文针对TD-SCDMA系统的特点,对上行同步和智能天线技术进行了应用研究。 本文首先介绍了TD-SCDMA系统物理结构的设计,建立了同步多址接入系统链路模型和阵列信号接收模型,介绍了利用midamble码进行信道估计的方法。 本文重点介绍了TD-SCDMA系统中的智能天线技术。介绍了两种智能化下行方法:次优权特征值分解法和“固定DOA”波束赋形法。针对TD-SCDMA系统的特殊设计,提出了两种智能天线实现方案:上行同步中的智能天线和基于midamble码信道估计技术的智能天线。在上行同步系统中,各用户空间特征参数的获取是利用一相关器实现,而信道估计技术中是利用一特殊的midamble码估计空间信道特征,用于下行波束赋形。在上行同步智能天线系统中用仿真实验验证了上述两种智能天线算法。给出了不同信道下两种算法得到的角度估计概率分布曲线,并从波束赋形效果和信号主径入射角度跟踪对两种波束赋形方法进行比较。最后分析了智能天线通过提高阵列输出SNR及SIR对系统性能的改善。 最后介绍了TD-SCDMA的上行同步的原理和检测算法。并通过仿真实验分析了TD-SCDMA系统上行同步检测技术在实际信道环境中的性能,给出了不同信道下的同步检测概率随判决门限的分布曲线及噪声功率估计曲线。

卢勤博, 杨万海, 冯维婷[2]2004年在《ADSP-TS201在TD-SCDMA基站中的应用》文中研究表明介绍了 TD SCDMA的帧结构、基站的上下行处理 ,以及 ADSP TS2 0 1DSP芯片的结构和特点。结合 A DSPTS2 0 1的结构和特点 ,给出了基于 ADSP TS2 0 1的 TD SCDMA基站的基带信号处理的实现方案

钱兴燕[3]2009年在《3G系统上行演进增强技术HSUPA的研究与仿真》文中提出当前,中国的通信事业发展突飞猛进,各种先进技术不断涌现,以满足人们对通信业务,尤其是图像、语音和数据相结合的多媒体业务和高速率数据业务的需求。在移动通信领域,以第3代移动通信系统(包括TD-SCDMA、WCDMA和CDMA2000)为代表的数字蜂窝技术是通信技术发展的主流和研究热点。TD-SCDMA系统是中国百年通信史上第一个具有自主知识产权的国际通信标准,在我国通信发展史上具有里程碑的意义,其核心网基于GSM(Global Systemfor Mobile Communications,全球移动通讯系统)。WCDMA系统是欧洲和日本提出的通信标准,其核心网也是基于GSM,目前已经发展的非常成熟。CDMA2000则是美国所提出的标准,它是从IS-95窄带CDMA发展而来。在中国发放3G牌照之前,2008年5月中国电信业重组后,国内各家设备商和运营商的讨论焦点集中在使用TD-SCDMA通信系统还是WCDMA通信系统。重组后的中国移动已承担起国产3G标准TD-SCDMA的推广重任,而新联通将把GSM业务作为核心发展方向,大力开展WCDMA系统的研发及建网。高速上行分组接入技术HSUPA(High Speed Uplink Packet Access)是在完成了高速下行分组接入技术HSDPA(High Speed Downlink Packet Access)的研究及标准化工作后,3G系统在上行通信链路引入的演进增强技术,可以满足高速率数据业务的需求,尤其是移动因特网业务的需求,如手机互动游戏、手机视频、电话会议等。该技术最早在WCDMA R6版本中提出,随后在TD-SCDMA R7版本中提出。HSUPA技术通过使用更加灵活的Node B调度、物理层混合自动重传、更高阶自适应调制编码、速率控制以及功率控制等关键技术,理论上可以为用户提供高达5.76Mbit/s的数据接入服务,远远超过了原本3G系统最高可以达到的2Mbit/s。本文分别对TD-SCDMA系统和WCDMA系统的HSUPA技术进行了研究与仿真,首先简单介绍了两种系统的标准化制定过程,然后对HSUPA技术的物理层特征进行了说明,并结合3GPP相关协议规定使用MATLAB对作为HSUPA关键技术的基于Node B控制的快速分组调度、物理层混合自动请求重传HARQ(Hybrid Automatic Repeat Request)和自适应编码和调制AMC(AdaptiveModulation Coding)进行了仿真,并通过对仿真结果的分析说明了这些关键技术的引入对系统性能的改善。通过使用ADS仿真软件中的无线通信仿真库搭建了HSUPA的链路层仿真平台,对物理信道E-HICH(E-DCH HARQAcknowledgement Indicator Channel)的漏检率和HSUPA系统的最大输出功率进行了仿真,从而获得了HSUPA的物理信道及功率特性,为系统仿真提供了依据与数据支持。最后对两种系统的HSUPA技术在帧结构、调制方式、干扰控制、调度控制、HARQ方式以及网络规划等方面进行了比较,对HSUPA的进一步演进技术HSPA+以及LTE(Long Term Evolution)进行了简单介绍。本文主要研究了WCDMA和TD-SCDMA两种通信系统的上行增强技术HSUPA的物理层特性和关键技术,其中对HSUPA关键技术的仿真结果可以作为一些通信公司使用某些仿真软件对该技术进行类似仿真的参考或者是仿真结果的相互验证依据,而使用ADS仿真软件对HSUPA的链路层进行的仿真是本文的一个特点,对物理信道漏检率和系统最大输出功率的仿真结果可以为系统级仿真提供数据支持,在进行通信系统的网络规划时也可以作为信道特性的参考。

高武[4]2013年在《TD-LTE业务下跨系统测量的研究与实现》文中提出TD-LTE(Time Division-Long Term Evolution)作为TD-SCDMA(Time DivisionSynchronous Code Division Multiple Access)的长期演进技术,在无线通信的数据传输速率和系统容量方面都比TD-SCDMA系统有很大的提升。虽然TD-LTE系统能很好的满足人们对高速数据业务的需求,但是目前它仍然处于快速发展阶段,并不能在短暂的时间内实现全国的覆盖,而且仍需要进一步完善和验证。而当前TD-SCDMA和GSM(Global System for Mobile Communications)系统已经非常成熟,几乎已经实现了全国范围的覆盖,能够对TD-LTE网络进行很好的补充。它们之间将在很长的一段时间内处于共存状态,这也是我国未来无线网络的分布结构。在这种情况下,仅支持TD-LTE一种无线接入技术的单模终端已经不能满足人们的需求,必须实现叁种技术之间的平滑过渡,也就是研发出同时支持TD-LTE、TD-SCDMA、GSM叁模的移动终端。叁模终端如果想要实现TD-LTE、TD-SCDMA、GSM叁种网络的自由转换,就必须研究TD-LTE系统间的测量。论文从协议栈的角度系统的研究了自动叁模终端在TD-LTE接入技术的RRC-CONNECTED状态下的系统间测量,并阐述了TD-LTE叁模终端的具体设计实现过程。论文的主要研究内容如下:第一、着重分析了TD-LTE、TD-SCDMA、GSM叁种接入技术的物理层结构,给出了各种接入方式的不同帧结构以及系统间测量需要接收的时隙。第二、研究了TD-LTE在RRC-CONNECTED状态下的系统间测量的开启条件、测量对象,并依次对GSM系统和TD-SCDMA系统间的测量对象进行了同步算法上的研究,设计自动叁模过程中TD-LTE系统间测量的实现过程。第叁、根据软件协议层构架,深入研究了多模协议栈终端实现思想,并在双模协议栈软件总体实现构架基础上,设计了叁模协议栈终端的系统间测量的实现构架。从而进一步设计并定义了实现系统间测量的主要接口以及接口原语,并设计了系统间测量的实现流程图。第四、将所设计的流程通过搭建环境在叁模硬件平台上进行验证测试,将系统间测量模块的设计放到整个协议栈中时,验证在TD-LTE的RRC-CONNECTED状态是否能够正常的进行系统间测量,并通过PC终端侧的测试软件TT(Test Tool)的log来进行观察测量结果。

楼朝霖[5]2006年在《智能天线联合检测在TD-SCDMA系统联合应用研究》文中研究说明在TD-SCDMA中,智能天线和联合检测虽然都能抑制系统干扰,但各有侧重,对采用智能天线和联合检测的TD-SCDMA系统,多径信号到达基站的方向对系统性能有很大影响。由于基站无法为联合检测提供相邻小区用户的特征序列,单独运用联合检测无法消除相邻小区的MAI。而智能天线技术充分利用用户信号的空时特性,可以有效地消除MAI,如何将智能天线和联合检测技术有机地结合起来,最大限度地发挥各自的优势,一直是人们研究的重点。 本文结合3G标准的TD-SCDMA技术,针对其物理层系统,着重研究TD-SCDMA系统的智能天线和联合检测算法相结合的技术,建立多用户智能天线接收系统的模型。通过搭建MATLAB SIMULINK仿真环境对智能天线下的联合检测接收建模进行验证,分析了不同的智能天线自适应算法和联合检测算法对系统的影响。在大量仿真的基础上总结出了LMS、RLS智能天线自适应算法和ZF-BLE、MMSE-BLE联合检测算法对接收机性能的影响。重点研究系统实现方法,分析了不同类别之间的差异和内在联系。最后在基于TMS320C6416硬件平台的实际的NODE B设备中对智能天线联合检测的实时代码进行测试,仿真结果表明对采用智能天线的联合检测系统而言,相比单天线系统的单用户检测,由于利用了用户信号的时间和空间分布来滤波,物理层系统性能有了很大提高,为进一步提高系统容量和降低设备成本做有意义的研究。

赵红昌, 宋常建, 张水莲[6]2005年在《TD-SCDMA中的信道估计实现及其性能分析》文中研究表明TD SCDMA系统上行链路数据在基站通过天线接收后 ,接下来要进行信道估计和联合检测。如何高效得到准确的每个用户的信道冲激响应是后续基带算法实现的关键 ,如果信道估计算法太复杂和不够准确都将对后面的算法实现产生不利的影响 ,本文研究了低代价的 Steiner估计器 ,他是一种简单且高效的信道估计算法 ,通过利用特定方法构造的用户m idam ble码 ,Steiner估计器能同时估计出同一时隙内所有用户的信道冲激响应 ,本文对其在 TD SCDMA系统中的应用进行了算法仿真和性能分析。

余少伟[7]2001年在《TD-SCDMA系统中信道估计与多用户检测算法的研究及实现》文中指出随着第叁代移动通信技术的发展,码分多址技术再次成为人们关注的热点,而多用户检测技术又是码分多址系统的关键技术之一。本文首先简要介绍了第叁代移动通信系统的发展现状及我国具有自主知识产权的TD-SCDMA系统的特点,然后详细的推导了TD-SCDMA系统的矩阵向量描述模型,在此基础上详尽推导并讨论了多用户检测和信道估计的线性与非线性的多种算法,并进一步的探讨了联合检测与智能天线相结合的基带数字信号处理方法,给出了基于TMS320C62X的ZF-BLE算法的具体实现和几种算法复杂度的比较,随后通过对TD-SCDMA系统进行链路级的仿真获得了该系统上行性能曲线并进行了必要的分析。最后结合TD-SCDMA系统针对多用户检测的发展现状提出了进一步的工作和改进建议。

詹劲松[8]2006年在《基于CDMA2000基带信号源的研究与实现》文中研究指明在未来的移动通信中,需要提供能够满足图像、语音、数据相结合的多媒体业务和高速率的数据业务服务,而且用户数量迅猛增加,第二代移动通信已经无法满足这样的要求。于是CDMA2000、WCDMA、TDSCDMA等一系列第叁代移动通信标准便由此推出。真正实现了“任何人、在任何地点、任何时间”都能便利的通信这样一个目标。本文主要是介绍设计一个基于CDMA2000前向信道的基带信号源,用于测试放大器或手机等设备。在本文中,详细叙述了CDMA2000各个物理信道的功能、编码过程以及各个物理信道帧与系统时间的对齐关系;另外,还给出一系列编码包括CRC,卷积、交织、加扰、映射、复扩频、求和、滤波等具体的算法要求和用C语言的实现方法。论文最后给出了通过这些C语言运算之后的时域波形和频域波形,与CDMA系统的要求一致。

汤行明[9]2009年在《TD-SCDMA基带信号处理技术研究》文中研究指明TD-SCDMA系统是由中国无线通信标准化组织(CWTS)提出并得到ITU通过的第叁代移动通信系统无线通信标准之一。在3GPP通过的几个标准来中,它们的不同之处主要体现在物理层。物理层在每个传输时间间隔(TTI)接收来自MAC子层或高层的数据,MAC子层或高层以传输块集的形式发送数据,这些数据经过物理层进行基带处理后,在无线链路上进行传输。基带信号处理包括信道编码与复用、扩频与调制等过程,论文详尽研究了TD-SCDMA以上过程的各个模块。对TD-SCDMA系统进行了简要的描述,重点介绍了TD-SCDMA的关键技术。论文在介绍了TD-SCDMA标准无线接口协议以及相关规范的基础上,详细研究了物理层结构、传输信道编码与复用、调制与扩频、TD-SCDMA同步码和小区搜索过程等。在此基础上,作者用ADS设计了TD-SCDMA的基带信号源,并给出了信号源的设计方法,然后以TD-CDMA小区搜索过程为例,详细研究了小区搜索过程中相关基带信号处理模块的实现方法,包括导频时隙位置和同步码的获取以及广播信道解析等实现方法。最后,给出了TD-SCDMA基带信号处理的仿真方案,并对仿真结果进行了分析,结果表明,TD-SCDMA基带信号处理实现方法正确可行。

邓浩[10]2001年在《TD-SCDMA系统中Turbo码的实现》文中研究表明Turbo码具有接近Shannon限的性能,它的出现被看作是信道编码理论发展史上的一个里程碑,它使人们设计信道编码的方法从增加码的最小汉明距离转向了减小低重量码字的个数。Turbo码由于其优越的性能被第叁代代移动通信系统采用作为纠错编码方式。 本文是作者在参与第叁代移动通信系统的叁达标准之一的TD-SCDMA标准的研究开发中完成的。主要介绍了TD-SCDMA标准和其技术特点以及Turbo码的发展现状和其应用;同时介绍了TD-SCDMA系统中信道编码技术和Turbo码的COSSAP实现。重点介绍了Turbo码的编译码原理和MAP迭代译码算法以及交织器原理,并进一步介绍了作者自己设计的一种新的交织器——魔方交织器的设计。最后对瑞利信道以及瑞利信道中的译码修正算法进行比较详细的介绍。

参考文献:

[1]. TD-SCDMA系统中的智能天线和上行同步技术研究[D]. 罗启静. 西安电子科技大学. 2001

[2]. ADSP-TS201在TD-SCDMA基站中的应用[J]. 卢勤博, 杨万海, 冯维婷. 现代电子技术. 2004

[3]. 3G系统上行演进增强技术HSUPA的研究与仿真[D]. 钱兴燕. 东华大学. 2009

[4]. TD-LTE业务下跨系统测量的研究与实现[D]. 高武. 北京邮电大学. 2013

[5]. 智能天线联合检测在TD-SCDMA系统联合应用研究[D]. 楼朝霖. 解放军信息工程大学. 2006

[6]. TD-SCDMA中的信道估计实现及其性能分析[J]. 赵红昌, 宋常建, 张水莲. 现代电子技术. 2005

[7]. TD-SCDMA系统中信道估计与多用户检测算法的研究及实现[D]. 余少伟. 西安电子科技大学. 2001

[8]. 基于CDMA2000基带信号源的研究与实现[D]. 詹劲松. 西安电子科技大学. 2006

[9]. TD-SCDMA基带信号处理技术研究[D]. 汤行明. 武汉邮电科学研究院. 2009

[10]. TD-SCDMA系统中Turbo码的实现[D]. 邓浩. 西安电子科技大学. 2001

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