针对lte系统上行链路的sc-fdma调制解调算法研究

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1、针对LTE系统上行链路的SC-FDMA调制解调算法研究作者姓名张双导师姓名、职称宫丰奎教授一级学科信息与通信工程二级学科通信与信息系统申请学位类别工学硕士提交学位论文日期2014年11月学校代码107011201120255学号分类号TN82TN92公开密级西安电子科技大学硕士学位论文针对LTE系统上行链路的SC-FDMA调制解调算法研究作者姓名：张双一级学科：信息与通信工程二级学科：通信与信息系统学位类别：工学硕士指导教师姓名、职称：宫丰奎教授2014提交日期：年11月ResearchonSC-FDMAModemAlgorithmsforL

2、TEUplinkSystemAthesissubmittedtoXIDIANUNIVERSITYinpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMasterinInformationandCommunicationEngineeringByZhangshuangSupervisor:Prof.GongfengkuiNovember2014西安电子科技大学学位论文独创性（或创新性）声明秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。

3、尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文若有不实之处，本人承担一切法律责任。本人签名：日期：西安电子科技大学关于论文使用授权的说明本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属于西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅、借阅论文；学校可以公布论文的

4、全部或部分内容，允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。同时本人保证，获得学位后结合学位论文研究成果撰写的文章，署名单位为西安电子科技大学。保密的学位论文在年解密后适用本授权书。本人签名：导师签名：日期：日期：摘要摘要第三代合作伙伴项目（the3rdGenerationPartnershipProject，3GPP）提出的长期演进计划（LongTermEvolution，LTE）引入了多方面的技术革新以增强无线通信系统的整体性能。LTE上行链路采用峰均比较低的单载波频分多址技术（SingleCarrierFrequencyDivisionM

5、ultipleAccess，SC-FDMA）技术。同时，发送的帧结构设计成带有循环前缀（CyclePrefix，CP）的形式以有效抵抗符号间干扰（Inter-SymbolInterference，ISI）和载波间干扰（Inter-CarrierInterference，ICI）。通常CP长度大于信道冲激响应的最大延迟，然而，在一些特殊的通信环境中，例如，开阔的山地、高速的列车等环境，都会造成信道响应具有较大的时间延迟，这直接导致了原本的CP长度不再满足要求，导致传统解调算法性能严重下降。本文基于LTE上行链路的SC-FDMA技术，针对相关的物

6、理层调制解调技术展开研究，本文的主要贡献可以归纳为如下三个方面：1.在充分理解LTE标准的基础上，着重针对上行链路物理层处理的相关技术细节搭建系统级仿真平台，平台主要包括：基于Turbo码的信道编码和译码、SC-FDMA组帧、多径频偏信道模拟，接收端频偏纠正、信道估计以及均衡补偿等算法实现。2.在CP长度充足的条件下，研究并实现了适合LTE上行链路的频偏纠正算法、信道估计算法和均衡补偿算法。研究表明：频偏纠正适合采用基于导频和基于CP的相关算法；对于信道估计，重点研究了最小二乘算法、最小均方误差（MinimumMeanSquareError，

7、MMSE）算法和基于离散傅里叶变换的估计算法，后者更具有性能优势；对于均衡补偿，详尽讨论了线性均衡算法、基于MMSE的残余码间干扰消除（MMSE-ResidualISICancellation，MMSE-RISIC）算法和频域判决反馈均衡算法（DecisionFeedback-FrequencyDomainEqualization，DF-FDE）。基于LTE上行链路的仿真结果同样表明MMSE-RISIC算法对编码SC-FDMA系统的均衡补偿性能具有明显改善。3.在CP长度不足的条件下，本部分主要针对均衡补偿的角度进行研究，论文：一方面，从时域

8、均衡的角度出发，基于等效信道缩短的思想，研究了最大缩短信噪比算法和基于零点消除的信道缩短算法以及自适应盲均衡即冗余重构多载波均衡算法。研究表明：信道缩短算法在SC-