论文部分内容阅读
以蜂窝通信技术为起点,在计算机技术和通信技术的发展和集成电路技术的推动下,当代移动通信已经全面进入3G时代。第三代移动通信系统为虽然为用户提供了快速的移动数据通信速率,但是随着全球互联网的发展,人们对于网络信息和各种网络应用的需求越来越高,第三代移动通信系统所提供的移动数据通信速率也已经在一些应用中显得捉襟见肘。为了进一步提高移动通信设备的数据通信速率,3GPP开始研究下一代移动通信技术,确定将OFDMA技术和MIMO技术作为向下一代移动通信技术演进的重要方向,最终经过多年的研究和讨论提出了LTE(Long Term Evolution)通信协议,目标定位于在20MHz带宽的条件下能够达到下行100Mbps和上行50Mbps的峰值速率。上行同步技术是移动通信系统中的一个重要环节,上行同步的结果将影响到UE上行信道性能与容量。对LTE系统上行同步技术的研究是本文的重点。介绍了LTE系统通信的物理层的关键概念,包括LTE数据帧格式、OFDMA和SC-FDMA技术、以及LTE系统物理层时频资源和各个信道的划分。为后续研究LTE上行同步技术提供基础知识。对LTE上行同步技术进行了研究,讨论了上行同步技术在LTE系统中的应用场景,并对LTE上行同步技术中使用的Zadoff-Chu序列的性质进行了研究。结合LTE协议研究了LTE上行同步前导序列,主要内容包括上行同步前导序列的结构以及多用户的复用。在此基础上对上行前导序列接收端的结构进行了分析,并通过研究对接收端的基础结构进行了改进,改进主要针对减少系统实现的复杂度和提高上行同步准确性两方面进行。最后研究了频率偏移对LTE上行同步的影响和解决方法。使用MATLAB构建仿真LTE上行同步系统模型,验证上行同步技术的研究结果,并对上行同步的性能进行了仿真测试。在MATLAB仿真的基础上,使用MSC8156 DSP实现了LTE上行同步链路接收端,并对接收端程序在MSC8156上的运行性能进行了分析,最后对接收端DSP程序的上行同步性能进行了测试,测试结果表明DSP程序能够满足LTE上行同步的要求。