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W-CDMA是第三代移动通信系统(30)其中最有竞争力的标准之一。本论文以W-CDMA标准作为背景,对AFC、功率控制和功率分配等若干关键技术进行深入细致的研究。
针对W-CDMA系统中间歇式导频的特点,本文推出一种从信道估计的自相关函数中计算频偏的方法。在AFC环路中提出了对估计频偏进行硬判决,用累加器作环路滤波器,并且采用自适应的频率纠正步长等方法,使得新AFC算法具有结构简单、鲁棒性好、频率跟踪准确和捕获时间短等优点。并且能推广应用于连续式导频系统。
关于功率控制,本文针对专用物理信道的信噪比估计提出了两种算法:子空间分解(SSD)和最大似然(ML)算法。SSD算法从接收到的多径信号的自相关矩阵出发,通过特征值分解,把信号和噪声在向量空间上进行分离,具有很高的估计精度。文中证明了SSD算法的可靠性,并找出了为其计算特征值的简化方法——艾特肯加速下的幂迭代法。ML算法在RAKE接收机对接收信号合并之后进行信噪比估计,其运算量小,易于实现,具有很高的应用价值。本文还对W-CDMA中闭环功控的功率调整步长进行了优化。
对于功率分配技术,论文推导出在一个小区中前向和反向链路功率分配算法的数学模型——把它们归结于解非齐次线性方程组的问题;文章从理论上导出了小区前向和反向的容量计算公式;论文为功率分配提出两类共四种的调整算法:最大速率移去算法MRRA、最大干扰移去算法MIRA、最大速率降级算法MRDA和最大干扰降级算法MIDA。并通过在一个基于语音和WWW浏览混合业务的多用户小区仿真平台上的仿真,从提高频谱利用率和降低阻塞率的角度,对它们进行了分析和比较。仿真表明MIDA算法具有最优的系统性能。
需要指出的是本文所述的算法,并不仅适应于W-CDMA标准,也可以应用到其他的DS-CDMA系统中。