LTE-Advanced信道估計的研究與實現(xiàn).pdf

1、LTE-Advanced是3GPP提出的LTE的增強技術(shù)，旨在提高傳輸速率以適應(yīng)移動寬帶通信市場的應(yīng)用需求，并保持3GPP標準在移動通信領(lǐng)域的競爭力。它繼續(xù)沿用了正交頻分復(fù)用(OFDM)和多入多出(MIMO)技術(shù)作為物理層核心技術(shù)。MIMO信道狀態(tài)信息估計的準確與否，將直接影響接收端的信號檢測，所以信道估計在LTE-Advanced系統(tǒng)中起著十分關(guān)鍵的作用。信道估計技術(shù)是一種相對較復(fù)雜的技術(shù)，它需要通過大量的線性和非線性運算來保證其結(jié)果

2、的精確度，由于軟件方案無法滿足LTE-Advanced系統(tǒng)高速率的性能需求，因此對信道估計技術(shù)進行硬件實現(xiàn)的設(shè)計研究也勢在必行。
　　 本文首先深入分析和研究LTE-Advanced物理層協(xié)議，然后重點對其幀結(jié)構(gòu)、物理資源塊結(jié)構(gòu)、下行參考信號、多徑信道模型和下行鏈路流程等內(nèi)容進行了研究?；谝陨涎芯砍晒?，文中主要對最小平方(LS)算法、線性插值算法、最小均方誤差(MMSE)算法、線性最小均方誤差(LMMSE)算法等基于參考信號的

3、估計算法進行性能仿真和實現(xiàn)分析，從算法性能和實現(xiàn)復(fù)雜度兩個維度對比衡量，最終選擇采用LS算法對參考信號位置上的數(shù)據(jù)進行估計，然后再利用參考信號估計值，采用LMMSE和線性插值算法分別進行頻域估計和時域估計，并進行ASIC實現(xiàn)。基于選擇出的算法方案，本文以高速率、小面積、低功耗、可擴展等性能為硬件實現(xiàn)目標，提出一種適用于LTE-Advanced系統(tǒng)的信道估計ASIC實現(xiàn)方案。該方案以一個OFDM符號為單位進行估計，與采用PRB為單位進行估

4、計相比資源消耗減少3-4倍;在頻域估計實現(xiàn)過程中采用滑動窗設(shè)計和流水線方式提高運算速率和吞吐量，保證一個cycle能夠得到一個信道估計值;時域估計實現(xiàn)過程中通過與頻域估計并行流水來減少延時，滿足了LTE-Advanced系統(tǒng)信道估計實時性要求。本文以4X4的MIMO天線為例，用Verilog HDL硬件設(shè)計語言對論文中設(shè)計方案進行代碼實現(xiàn)，并使用LEDA工具對代碼的正確性和可行性進行分析，然后通過白箱測試方法進行功能驗證，最后采用SMI