lte小區(qū)搜索算法的研究與實(shí)現(xiàn)

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4、別工程碩士工程領(lǐng)域名稱電子與通信工程提交論文日期2016/5/20論文答辯日期2016/5/24學(xué)位授予單位和日期電子科技大學(xué)2016年6月日答辯委員會(huì)主席評(píng)閱人注1：注明《國(guó)際十進(jìn)分類法UDC》的類號(hào)。RESEARCHANDIMPLEMENTATIONOFLTECELLSEARCHALGORITHMAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:MasterofEngineeringAuthor:Rui

5、ZhouAdvisor:Prof.ChangWuSchool:SchoolofCommunication&InformationEngineering摘要摘要隨著社會(huì)的發(fā)展用戶數(shù)量急劇增加，頻譜資源日趨緊張，考慮到下一步的移動(dòng)通信方向是與互聯(lián)網(wǎng)的密切結(jié)合，現(xiàn)有的3G技術(shù)已經(jīng)不能滿足要求，因此近年來(lái)第三代合作伙伴組織(3rdGenerationPartnershipProject,3GPP)啟動(dòng)了LTE的最大的技術(shù)研究項(xiàng)目。LTE(LongTermEvolution)系統(tǒng)中，初始小區(qū)搜索是用戶設(shè)備與基站建立下行鏈路

6、的前提條件。同時(shí)小區(qū)搜索的主要目的是讓用戶終端捕獲到所在小區(qū)的時(shí)間和頻率并且識(shí)別出本小區(qū)的小區(qū)ID號(hào)。本文首先介紹了LTE的需求指標(biāo)并對(duì)小區(qū)搜索技術(shù)的研究現(xiàn)狀進(jìn)行了分析，其中著重介紹了OFDM技術(shù)以及時(shí)間偏差、頻率偏差對(duì)其的影響。然后詳細(xì)研究了小區(qū)搜索流程，該流程主要分為六部分：粗時(shí)間同步、CP類型檢測(cè)、小數(shù)倍頻偏估計(jì)、整數(shù)倍頻偏估計(jì)以及SSS的檢測(cè)算法。常用的粗時(shí)間同步算法包括基于PSS的自相關(guān)算法和基于PSS的互相關(guān)算法。針對(duì)傳統(tǒng)PSS相關(guān)算法在頻偏較大時(shí)相關(guān)性能急劇下降的問(wèn)題，在直接相關(guān)算法的基礎(chǔ)上提出了改

7、進(jìn)算法，其基本原理是利用ZC序列良好的自相關(guān)性和互相關(guān)性把三個(gè)主同步信號(hào)構(gòu)成一個(gè)新的同步信號(hào)，然后將接收信號(hào)先進(jìn)行頻偏糾正，再完成相關(guān)。改進(jìn)后的算法在頻偏較大時(shí)仍然能夠捕獲到PSS的定時(shí)位置。CP類型的判決主要分為基于SSS的盲檢測(cè)以及基于CP的自相關(guān)檢測(cè)。頻偏估計(jì)分為小數(shù)倍頻偏估計(jì)和整數(shù)倍頻偏估計(jì)。小數(shù)倍頻偏估計(jì)常采用CP循環(huán)前綴和PSS相關(guān)算法兩大類。對(duì)于整數(shù)倍頻偏常采用PSS主同步信號(hào)估計(jì)。幀同步是通過(guò)檢測(cè)輔同步信號(hào)SSS完成。本論文在Matlab仿真平臺(tái)下對(duì)流程中各部分算法進(jìn)行對(duì)比仿真，分析了SNR、信道

8、環(huán)境、頻率偏移大小等因素對(duì)不同算法下的定時(shí)檢測(cè)，頻率檢測(cè)及小區(qū)號(hào)ID檢測(cè)的影響。最后，綜合考慮各算法的性能及復(fù)雜度，設(shè)計(jì)以基于互相關(guān)的PSS同步定時(shí)檢測(cè)算法和CP循環(huán)前綴的頻偏估計(jì)算法為核心的LTE小區(qū)搜索整體實(shí)現(xiàn)方案，完成了半幀同步，扇區(qū)識(shí)別，CP類型識(shí)別，頻偏估計(jì)和補(bǔ)償，SSS檢測(cè)等功能?；谏鲜鏊惴ㄊ褂肵ilinx的XC7K330T型號(hào)芯片完成了LTE小區(qū)搜索的設(shè)計(jì)