论文部分内容阅读
时分双工-同步码分多址(TD-SCDMA)是由中国提出的基于时分双工(TDD)模式的第3代移动通信技术标准,是3GPP标准的重要组成部分。TD-SCDMA采用了大量先进的无线通信技术,如：上行同步码分多址、智能天线、联合检测、软件无线电、接力切换和动态信道分配等。TDD模式不需要对称频带,在频带资源日益紧张的今天,TD-SCDMA系统高频谱利用率的优势越来越明显。同时,无线资源在上下行间可以灵活分配,更适合于传输非对称业务。随着TD-SCDMA标准被各国运营商和设备商所接受,运营商及制造商都投入了大量的研发精力,使得TD-SCDMA技术不断向前发展,演进,逐步形成了TD-SCDMA阶段,时分双工-高速分组接入(TD-HSPA)阶段,TD-HSPA增强演进(TD-HSPA+)系统阶段,时分-长期演进(TD-LTE)系统阶段，并逐步向B3G／4G阶段演进。TD-HSPA阶段主要引入了高速下行分组接入(HSDPA)和高速上行分组接入(HSUPA),同时考虑了与其他无线宽带接入系统的融合。TD-HSPA+系统是TD-HSPA系统的演进系统,旨在获得更高的系统容量和更好的QoS保障,TD-HSPA+系统的重要创新在于引入了多输入／多输出(MIMO)技术,通过空间分集和复用,提高了通信系统的可靠性和通信速率。信道估计是信号检测接收的前提,TD系统通过在每个时隙中间插入训练序列(Midamble码),接收端通过已知的训练序列解出信道响应。现有信道估计基于Steiner算法,使用快速傅里叶变换,简化信道求逆过程,但是无法消除小区间干扰。联合检测是TD系统的关键技术之一,该技术可以减少多址接入干扰(MAI),同道干扰(CCI)并且将同一时刻接收到的多码道信号同时解出。现有系统通常采用最小均方误差(MMSE)算法。迫零(ZF)算法和匹配滤波(MF)算法也通常做为性能比较出现在论文中。但是现有的研究主要集中在单小区场景下,多小区场景的研究成果相对较少。本文在认真分析TD-HSPA+系统的传输模型,尤其是TD-HSPA+系统典型的信道估计和联合检测算法的基础上,对现有算法进行了改进,并且考虑到了TD-HSPA+系统引入MIMO技术的场景,给出了不同天线配置及不同工作模式下信道估计和联合检测的仿真结果,评估了TD-HSPA+系统的信道估计和联合检测性能。本文的创新点主要集中在：a)通过理论推导,对现有的信道估计算法进行了改进,将信道估计结果后处理,有效降低了噪声对信道估计准确度的影响。b)对现有联合检测算法进行改进,增加了强干扰用户选择过程。给出三种衡量标准,对相邻小区用户的干扰强度进行评估,选出强干扰用户,从而降低运算复杂度并且提高检测性能。c)本文分析了不同天线配置及不同工作模式下MIMO系统信道估计的性能。以往的信道估计的性能研究一般限于TD-SCDMA系统或TD-HSPA系统,而MIMO技术作为TD-HSPA+系统引入的新的关键技术,评估其信道估计的性能是十分必要而有意义的。