【導(dǎo)讀】北京郵電大學(xué)或其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。申請學(xué)位論文與資料若有不實之處，本人承擔(dān)一切相關(guān)責(zé)任。學(xué)位論文；⑤學(xué)校可以公布學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容。它具有高傳輸速率、高傳輸質(zhì)量和高移動性的特性。達(dá)到瞬時峰值下行100Mbps以及上行50Mbps的目標(biāo)。本文介紹了LTE物理層上下。了仿真，對于LTE的研究有重要的意義，并將加速LTE的商用化進(jìn)程。動信道環(huán)境中，為了達(dá)到這些特性，信道估計是不可缺少的一環(huán)。為LTE的一項核心技術(shù)來提高系統(tǒng)傳輸率。其次，研究了LTE下行基于導(dǎo)頻的信道估計技術(shù)，詳細(xì)分析了LS. 理流程，對MRC接收分集技術(shù)和SFTD發(fā)射分集技術(shù)進(jìn)行了深入研究和系統(tǒng)仿真。

　　

【正文】 CH 基帶處理的流程，分別對流程中的 CRC 校驗?zāi)K、加擾模塊、信道編碼模塊、速率匹 配模塊、調(diào)制模塊、層映射與預(yù)編碼模塊以及資源映射模塊進(jìn)行了研究。 LTE 系統(tǒng)物理層發(fā)射鏈路 系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置 接收天線個數(shù)： 2 發(fā) 2 收 RB 數(shù)目 (N_RB) =15； N_ID =0； 信道類型 ：頻率選擇性多徑信道； 信噪比 ： 0： 20； 多普勒頻移 ： 0 導(dǎo)頻序列的產(chǎn)生 導(dǎo)頻信號序列 定義為： 式（ 41） 其中 是一個無線幀中的時隙序號， l 是一個時隙中的 OFDM 符號序號。 偽隨機(jī)序列 的定義是： 式（ 42） s, ()lnrm? ? ? ? 12,...,1,0 ,)12(2121)2(2121)( DLm a x,RB, s ????????? Nmmcjmcmr nlsn1 1 1( 31 ) ( ( 3 ) ( ) ) m od 2x n x n x n? ? ? ?()ci北京郵電大學(xué)世紀(jì)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 21 式（ 43） 式（ 44） 其中， =1600，并且第一個 m序列將被初始化為： 式（ 45） 第二個 m序列的初始化由 c(n)的初始化序列定義。 在每一個 OFDM 符號的起始載頻處，都將用一個偽隨機(jī)序列初始化，它的定義是： 式（ 46） 其中 表示小區(qū) ID，在本仿真程序中，設(shè)置為 0。另外， 的定義是： 式（ 47） 導(dǎo)頻的映射圖樣及資源粒子映射 參考信號序列 ，將按照下面的方式映射到復(fù)制調(diào)制符號 上，作為時隙中天線端口 p 上的參考信號，即 ： 其中： 0,1, 2 1DLRBmN?? , m a x, D L D LRB RBm m N N? ? ? 12( ) ( ( ) ( ) ) m o d 2ccc n x n N x n N? ? ? ?2 2 2 2 2( 3 1 ) ( ( 3 ) ( 2 ) ( 1 ) ( ) ) m o d 2x n x n x n x n x n? ? ? ? ? ? ? ?cN11( 0) 1 , ( ) 0 , 1 , 2 , 30x x n n? ? ?102 ( 7 ( 1 ) 1 ) ( 2 1 ) 2c e ll c e llin it s I D I D c pc n l N N N? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?cellIDN1,0,cp fo r n o r m a l c pN fo r e x te r n e d c p?? ??cpNs, ()lnrm(),( 39。)spk l l na r m?6 ( ) m od 6s hif tk m v v? ? ?0 3 { 0 , 1 }1 { 2 , 3 }DLs y m bNplp? ???? ????， 如 果如 果(),pkla北京郵電大學(xué)世紀(jì)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 22 變量 ,apkl 和shiftv定義了不同參考信號在頻域上的位置，其中： 式（ 48） 小區(qū)專有的頻域偏移為： m od 6cellshift IDvN? 式（ 49） 在一個時隙中，在任何天線端口上用作傳輸參考信號的資源粒子 (k,l)，不能在相同的時隙中其他天線端口上進(jìn)行任何傳輸，并設(shè)置為 0。 導(dǎo)頻資源的映射圖樣： 0 0 03 0 03 1 00 1 03 ( m od 2) 23 3 ( m od 2) 3ssplplplvplnpnp???? ???? ???? ????? ??????如 果 且如 果 且如 果 且如 果 且如 果如 果北京郵電大學(xué)世紀(jì)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 23 圖（ 41）導(dǎo)頻資源的映射圖樣 OFDM的 調(diào)制 一個 OFDM 符號包含多個經(jīng)過相移鍵控（ PSK）或者正交幅度調(diào)制（ QAM）的子載波。其中， 表示子載波的個數(shù)， 表示 OFDM 符號的持續(xù)時間（周期）， 是分配給每個子信道的數(shù)據(jù)符號， 是第 i 個子載波的載波頻率， ，則從 t=0 開始的 OFDM 符號可以表示為： 式 （ 410） 通常采用等效基帶信號來描述 OFDM 的輸出信號： N T( 0 ,1, 2 , , 1)isd i N?? if( ) 1, 2re ct t t T??10Re { ( 2 ) e x p [ 2 ( ) ] } 0()00Niii d re c t t T j f t t Tstt t T???? ? ? ??? ??? ? ???0?l 0R0R0R0R6?l 0?l 0R0R0R0R6?lOne antenna portTwo antenna portsR e s o u r c e e l e m e n t ( k , l )N o t u s e d f o r t r a n s m i s s i o n o n t h i s a n t e n n a p o r tR e f e r e n c e s y m b o l s o n t h i s a n t e n n a p o r t0?l 0R0R0R0R6?l 0?l 0R0R0R0R6?l 0?l1R1R1R1R6?l 0?l1R1R1R1R6?l0?l 0R0R0R0R6?l 0?l 0R0R0R0R6?l 0?l1R1R1R1R6?l 0?l1R1R1R1R6?lFour antenna ports0?l 6?l 0?l2R6?l 0?l 6?l 0?l 6?l2R2R2R3R3R3R3Re v e n n u m b e r e d s l o t s o d d n u m b e r e d s l o t sA n t e n n a p o r t 0e v e n n u m b e r e d s l o t s o d d n u m b e r e d s l o t sA n t e n n a p o r t 1e v e n n u m b e r e d s l o t s o d d n u m b e r e d s l o t sA n t e n n a p o r t 2e v e n n u m b e r e d s l o t s o d d n u m b e r e d s l o t sA n t e n n a p o r t 3北京郵電大學(xué)世紀(jì)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 24 式（ 411） 其中 s(t)的實部和虛部分別對應(yīng)于 OFDM 符號的同相和正交分量，在實際中可以分別與子載波的 cos 分量和 sin 分量相乘，構(gòu)成最終的子信道信號和合成的 OFDM 符號。 OFDM 發(fā)射端和接收端得原理圖如下： d ( n )R b / s串 / 并轉(zhuǎn) 換d ( 0 )d ( 1 )d ( N 1 )fR FD ( t )0ff1N 1接 收 機(jī) 圖（ 42） OFDM 發(fā)射端原理圖 D ( t )R Fd ( 0 )d ( 1 )d ( N 1 )并 / 串轉(zhuǎn) 換f0ff1N 1接 收 機(jī) 圖（ 43） FDM 接收端原理圖 10( 2 ) e x p [ 2 ] 0()00Niiid re c t t T j t t Tst Tt t T???? ? ? ??? ??? ? ???北京郵電大學(xué)世紀(jì)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 25 OFDM 頻譜圖： 圖（ 44） OFDM 頻譜圖 在接收端解調(diào)時，由于各子載波之間具有正交性，即： 式（ 412） 解調(diào)時只需乘上對應(yīng)的子載波，然后在時間長度為 T 內(nèi)進(jìn)行積分就可求出相應(yīng)的值。 由于 OFDM 子載波之間滿足正交性，因此可以采用離散傅立葉變換 (DFT)表示信號。直接進(jìn)行 IDFT/DFT 變換，算法復(fù)雜度為 2()oN ，計算量非常大，但如果采用IFFT/FFT 來實現(xiàn)，則算法復(fù)雜度降低為 2( )log ( ))2noN，極大降低了 OFDM 系統(tǒng)的實現(xiàn)難度。在仿真中均采用 IFFT/FFT 來表示 OFDM 信號。另外，為了減弱多徑延遲造成的符號間干擾的影響，在 OFDM 符號的起始處插入循環(huán)前綴 。 001 e x p ( ) e x p ( ) 1T nm mnj t j t d t mnT ?? ??? ? ???北京郵電大學(xué)世紀(jì)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 26 信道估計 在 OFDM 技術(shù)中，信道估計算法最常用的就是導(dǎo)頻輔助的信道估計方法，它在發(fā)送端的數(shù)據(jù)流中插入一定數(shù)量的已知信號即導(dǎo)頻，在接受端利用接收到的信號和導(dǎo)頻信號估計處的信道沖激響應(yīng)，并通過一定的內(nèi)插方法，得到整個信道響應(yīng)的估計值。 常用的信道估計方法有：基于 LS 準(zhǔn)則的線性插值算法；基于 LMMSE 準(zhǔn)則的頻域維納濾波插值算 法；基于 LMMSE 準(zhǔn)則的時頻維納濾波插值算法；基于 LMMSE的迭代濾波信道估計。 本仿真采用了基于 LS 準(zhǔn)則的線性內(nèi)插算法作為信道估計的算法 。 北京郵電大學(xué)世紀(jì)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 27 LTE 下行控制信道發(fā)射端實現(xiàn)方案 完整仿真模型 原 始 碼 流 加 擾 T U R B O 編 碼 交 織 調(diào) 制層 映 射插 入 導(dǎo) 頻 成 幀I F F T插 入 循 環(huán) 前 綴信 道去 循 環(huán) 前 綴F F T提 取 導(dǎo) 頻 做 信道 估 計解 預(yù) 編 碼層 映 射 （ 反 ）解 調(diào)解 交 織T u r b o 解 碼解 擾輸 出 碼 流 圖（ 44） 完整仿真模型 LTE 下行物理層與控制信息相關(guān)的信道主要包括： PBCH、 PCFICH、 PDCCH 和PHICH。通過上面的研究， 我們清楚了各個物理信道承載的信號的資源分配情況，我們知道了同步信號、公共導(dǎo)頻、廣播信息位置是固定的，而控制 格式指示信息的位置可以估算出，也相當(dāng)于是固定的。一般來說，實現(xiàn)時先映射以上固定信息；再按照廣播信息規(guī)定的 HARQ 指示信息位置，映射 HARQ 指示信息；然后在相應(yīng)的控制符號內(nèi)剩余的 RE 上，映射控制信息；最后把業(yè)務(wù)信息映射到剩余的 RE 上。 LTE下行物理層是每個子幀組一次，個子幀和第 5 個子幀有獨立的組幀方式。 北京郵電大學(xué)世紀(jì)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 28