LTE同步技術的研究與FPGA實現(xiàn).pdf

1、LTE(Long Term Evolution)技術是中國“準4G技術”，而由定時誤差引起的符號間干擾(Inter Symbol Interference，ISI)和頻率偏差引起的載波間干擾(Inter CarrierInterference，ICI)都會導致系統(tǒng)性能急劇下降。有沒有準確可靠的時頻同步?jīng)Q定著正交頻分復用系統(tǒng)能否正常工作，因此時頻同步技術的研究對LTE系統(tǒng)具有非常重要的意義。本文首先介紹了LTE同步技術的研究背景和研究現(xiàn)狀

2、以及一些常用的同步算法，其次仿真比較幾種算法的優(yōu)缺點，篩選出最優(yōu)的同步算法，對篩選出的最優(yōu)算法提出一些改進。然后，結合LTE協(xié)議，仿真驗證改進的LTE同步算法。最后，重點分析利用物理層同步信道實現(xiàn)下行同步的流程，找出適合LTE系統(tǒng)的同步技術方案，在FPGA上實現(xiàn)，展示最終的結果，并對數(shù)據(jù)進行分析。本文的主要研究工作如下:
　　(1)介紹了LTE物理層相關的基礎理論知識，其中包括正交頻分復用(OrthogonalFrequency

3、Division，OFDM)系統(tǒng)同步技術、LTE數(shù)據(jù)幀結構、多徑信道、資源網(wǎng)格、主同步信號和輔同步信號等，為本文研究LTE同步技術提供理論基礎。
　　(2)分析了定時偏差和頻率偏差對OFDM系統(tǒng)性能的影響，研究一些現(xiàn)有的OFDM同步技術方案，分別從性能和運算復雜度上對比分析不同的盲同步算法以及載波同步算法。
　　(3)根據(jù)LTE協(xié)議，確定適合LTE系統(tǒng)的同步技術方案。文中首先利用MATLAB對已有的同步算法進行仿真驗證，分析

4、各算法的優(yōu)缺點，篩選出最優(yōu)同步算法，其次對篩選出的同步算法進行改進，最后，根據(jù)LTE協(xié)議，確定適合LTE下行OFDM的同步技術方案。最終本文所用的同步技術方案為:粗定時同步采用接收到的主同步序列(PrimarySynchronization Sepuence，PSS)與本地PSS互相關算法的改進算法來實現(xiàn)，利用基于PSS的頻偏估計算法估計小數(shù)倍頻偏和整數(shù)倍頻偏。
　　(4)對LTE下行同步技術進行模塊設計以及仿真驗證。模塊設計分別

5、為粗定時模塊、頻偏估計模塊以及頻偏糾正模塊。對每個模塊進行MATLAB仿真分析，確定一個完整的LTE系統(tǒng)同步技術方案。MATLAB仿真結果表明，本文設計的算法能較好的實現(xiàn)LTE系統(tǒng)下行同步。
　　(5)在FPGA平臺上實現(xiàn)LTE同步技術。FPGA與DSP相比具有以下幾點優(yōu)勢:①體系結構和邏輯單元靈活;②集成度高;③適用范圍寬;④運算速度快。所以本文采用FPGA實現(xiàn)LTE下行OFDM系統(tǒng)的同步技術。
　　最后總結了本文的主要工