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LTE-Advanced作为LTE的平滑演进,它在数据传输、频谱利用、系统容量、峰值速率各方面都有显著的提升,同时更加符合4G的要求,从而得到了世界普遍的关注和认可。LTE-A向后兼容LTE各版本,所以也采用LTE物理层的关键技术,且在系统架构方面基本与LTE相同。(1)本文首先介绍了LTE-A启动背景及新增的关键技术。接着分别介绍了信道估计、小区间干扰消除、频偏估计的研究现状,然后介绍了LTE-A物理层协议,包括系统的两种帧结构、上行时隙结构和上行链路采用的SC-FDMA技术原理等,为后续内容的研究奠定了理论基础。(2)搭建链路仿真平台,介绍了平台中公共参数的设置及主要模块的功能,包括GUI界面、比特产生模块、信道模块、信道估计模块、频偏估计模块等。同时对小区间干扰消除模块所采用的MRC和IRC两种算法的原理进行了介绍,并对两种算法的性能进行了仿真验证,得出通过门限值来实现两种算法的切换,当r(27)0.1时采用MRC算法;反之,采用IRC算法。最后仿真结果表明切换法可以满足系统需求。(3)分析了平台中的信道估计模块。首先介绍了基于导频的两种信道估计算法的原理,并仿真验证其性能,得出时域相关法始终优于LS算法。接着针对时域相关法频谱泄漏的问题提出改进的频域加窗的相关法和DCT域的时域相关法,且仿真结果证明改进算法能够很好的抑制频谱泄漏,同时在性能上得到改善。最后对比改进的两种算法,得出在16QAM或64QAM高阶调制下DCT域的时域相关法性能更佳。(4)对频偏估计模块进行分析研究。首先理论分析了频偏对系统性能的影响,接着针对只存在固定频偏的估计算法进行仿真分析。可知频偏破坏子载波间正交性,导致系统性能恶化。然后对系统中同时存在固定频偏和Doppler频偏的估计算法提出四种解决方案,并对这四种方案进行仿真验证,均满足一定的估计精度和估计范围。最后对后两种方案采用平滑处理,并通过仿真验证给出最佳的平滑因子1/8。