【摘 要】
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随着5G技术的应用,万物互联的概念呼之欲出。3GPP(3rd Generation Partnership Project,3GPP)在2016年首次提出了窄带物联网技术（Narrowband Internet of Things,NB-IoT）,自提出至今,全球通信行业对于NB-IoT技术的展开了深入研究,随着NB-IoT技术与算法的迭代,3GPP于2020年6月已经完成了R16版本协议的冻结,
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随着5G技术的应用,万物互联的概念呼之欲出。3GPP(3rd Generation Partnership Project,3GPP)在2016年首次提出了窄带物联网技术（Narrowband Internet of Things,NB-IoT）,自提出至今,全球通信行业对于NB-IoT技术的展开了深入研究,随着NB-IoT技术与算法的迭代,3GPP于2020年6月已经完成了R16版本协议的冻结,NB-IoT技术愈发成熟完善。作为一种新兴的物联网通信技术,NB-IoT凭借其低功耗、广覆盖、低成本、大连接等优势,在5G通信时代具备巨大的发展潜力。在实际应用场景下,NB-IoT设备需要在复杂环境中保持稳定工作,而小区搜索作为NB-IoT下行接收机的关键过程,在复杂环境下保证足够的可靠性与鲁棒性成为了影响设备性能的重要因素。NB-IoT在长期演进技术（Long Term Evolution,LTE）的基础上进行了适应性改进,其较于LTE在小区ID搜索的时候需要对候选序列全部进行检测,因此NB-IoT小区搜索过程更为复杂。本文在窄带物联网通信协议的基础上,首先对基于相干累加的小区搜索算法进行了研究,通过对重传信号的相关性计算值进行相干累加的方式,来提升分集增益,以保证低信噪比条件下同步信号相关性检测的可靠性。其次,从数学运算量的角度,对本文方案进行了算法复杂度分析;最后基于Matlab搭建了NB-IoT基带数字仿真平台,在此基础上对基于相干累加的小区搜索算法中NPSS粗同步、NPSS细同步以及NSSS检测过程进行仿真分析,验证了在-15～-10d B信噪比下,通过相干累加的方式,能够有效提升频偏与时偏的估计结果精度,满足NB-IoT下行通信协议中的精度要求,比较了不同信道模型下,小区搜索过程中参数估计以及小区ID检测的性能,考察了小区搜索算法的平均耗时。
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