基于长循环前缀搜索的5G上行控制信道同步算法

针对现代信号分析仪中5G新空口(NR)信号物理层的调制质量测试需求,并为了解决5G NR上行控制信道的同步问题,通过对5G NR物理层协议中的帧结构以及上行控制信道的特征分析,设计了一种基于长循环前缀搜索和解调参考信号参数盲检的同步算法。首先利用长循环前缀搜索确定出半子帧的起始位置,再由此位置结合时频分布特征提取解调参考信号,然后生成本地解调参考信号对其进行参数盲检,由盲检得出的时隙索引进一步确定出半子帧的索引,从而实现对帧起始位置的确定。最后利用信号分析仪采集数据并对算法进行仿真实验,结果表明算法可以有效实现5G NR上行控制信道的同步过程,并且计算量仅为传统算法的1%。

LTE系统中基于改进样条插值的信道估计方法

上行控制信道(PUCCH)格式1/1a/1b在长期演进(LTE)系统中承载重要的控制信令,其信道估计对系统性能有着重要影响。普通循环前缀(CP)时,PUCCH格式1/1a/1b要利用时隙内3个连续排放的导频进行插值需要考虑二阶插值或者三次样条插值。为了使其在TD-LTE测试仪表系统中得到高效实现,分析了两种插值算法,并提出改进的三次样条插值算法,即采用逐步外推的插值思想估计时隙内边缘的数据符号,通过离线完成大部分运算,使得信道估计的实现在减小复杂度的同时还降低了误比特率。

TD-LTE-Advanced系统PUCCH下行HARQ反馈方法研究

提出了一种减小TDD(时分双工)载波聚合系统下行Hybrid Automatic Repeat Request(HARQ)反馈时延的改进方法,基站通过比较当前成员载波和主服务小区的下行HARQ往返时延来决定是否分配PUCCH资源给新的成员载波。经过性能分析表明,使用这种方法后,TDD载波聚合系统的下行HARQ反馈往返时延明显减小。

用于多小区OFDM系统的分布式上行功率控制算法

为了协调小区间干扰,提高边缘用户性能,研究了OFDM系统多小区间的功率分配问题.基于非合作博弈理论,给出既可以保证每个用户信干比最小又考虑其他小区同信道干扰的效用函数.通过求解最大效用函数值,得到一种多小区分布式上行功率控制算法.该算法中每个小区只需本地信息就可以协调小区间干扰,实现了用户间公平性与频谱利用率的最佳折中.通过仿真分析,讨论了算法的参数选取,验证了算法的收敛性.仿真结果表明,与等功率分配相比,虽然吞吐量下降了17%,但是公平性提高了1.7倍.

一种改进的LTE上行信道估计方法研究

信道质量指示与混合自动重传请求应答是3GPP LTE系统中重要的反馈信息,在物理上行控制信道PUCCH中的传输采用联合编码和单独编码方式。当上行控制信息UCI单独编码时,CQI参考信号中嵌入ACK比特,减少了用于信道估计的参考信号并且降低了信道估计性能。针对此问题提出一种改进的上行信道估计解决方案,仿真结果表明了该算法在高速多普勒频移环境下依然具有较好的性能,该算法已应用于TD-LTE无线综合测试仪表的开发中。

基于LTE系统的巨量机器类通信性能分析

主要研究基于LTE(long term evolution)系统开展巨量机器类通信业务的性能.介绍了机器类通信的业务特点,并以北京近郊区的抄表类业务为例,分析了现有LTE系统开展机器类巨量用户通信时存在的问题.从理论上分析得到了随机接入资源和调度资源受限是制约终端接入数量的主要因素.本文搭建了符合3GPP标准的系统级仿真平台,仿真了不同用户数和不同下行控制信道资源对系统吞吐量、时延、接入碰撞概率等的影响,仿真结果验证了理论分析的正确性.

自适应RBF神经网络在CDMA移动通信上行链路功率控制中的应用研究

提出了一种自适应RBF神经网络功率控制方案。详细研究了该网络在DS-CDMA通信中,进行上行链路闭环功率控制(基于信扰比(SIR))的应用理论,给出了该网络参数的计算方法。最后用计算机仿真法模拟出该控制器的运行性能。结果表明基于SIR的自适应RBF神经网络功率控制器能自适应地调整移动台的发射功率,使基站接收信号的信扰比始终非常接近于一个常数,且有比定步长功率控制更小的SIR跟踪误差,从而可以降低接收信号的中断概率、提高信道容量。

非完备功控CDMA无线网络上行准入控制算法及性能分析

本文研究了非完备功控宽带CDMA无线网络上行准入控制问题。首先为非完备功控CDMA网络上行链路建立了系统模犁,然后设计相应的准入控制算法,其中无线资源被划分为供各类用户专用的部分和在各类用户之间共享的部分。为了利用非实时用户可以容忍延时的特点,又引入了队列结构以降低阻塞率。通过对算法进行Markov分析,从理论上计算了用户阻塞率和半均吞叶率性能。仿真结果验证了理论模型的正确性。

DFP算法在CDMA移动通信上行链路功率控制中的应用研究

本文提出了一种基于DFP算法的功率控制方案。详细研究了该方案在CDMA移动通信中,进行融合基站分配的上行链路功率控制的应用理论。首先导出了最小发送功率控制模型。而后,提出了用DFP算法求解该模型的原理框图,并分析了用该方案进行最小发送功率控制的基本理论和实际性能,探讨了该方案中进行一维搜索的方法。最后用计算机仿真法模拟出该方案的运行性能。结果表明与最小功率控制算法相比,DFP功率控制算法可以提高基站接收信号的平均信扰比,降低信扰比的平均偏差,减小信扰比低于目标信扰比一定比例的用户数量,从而可以降低用户信号的中断概率、提高信道容量。

神经网络在CDMA移动通信上行链路功率控制中的应用研究

提出了一种神经网络功率控制方案,研究了该方案在码分多址 (CDMA)移动通信中实现最小发送功率控制问题。首先导出了最小发送功率控制模型。而后,利用最陡下降方法得到了求解该模型的神经网络的原理框图,并分析了用该网络进行最小发送功率控制的基本理论和实际性能,探讨了该网络相关参数的确定方法。最后用计算机仿真法模拟出该方案的运行性能。仿真结果表明与最小功率分配算法相比,神经网络功率控制方案可以提高基站接收信号的平均信扰比,降低信扰比的平均偏差,提高信扰比达到目标信扰比 90%以上的用户数量,从而可以降低用户信号的中断概率、提高信道容量。

基于Multi-TRP的5G-R上行控制信道接收技术研究

高铁5G专网(5G-R)对可靠性和时延有更高的要求,而控制信道的可靠性尤其重要。多点传输(Multi-TRP)可以显著提高5G-R性能,是3GPP R165G的重要特性。研究了基于Multi-TRP的5G-R的PUCCH性能。首先,分析了Multi-TRP下控制信息的工作机制;然后,研究了在不同的控制信道格式下,多个接收点的接收信道估计方法和检测方法;最后,通过仿真试验对比了多个接收点的性能。仿真结果表明,Multi-TRP多点接收的性能显著优于单个TRP接收的性能。

5G系统PUCCH格式3的信道估计及其高速下的改进

针对5G系统物理上行控制信道发送格式3的格式特点,文章提出了一种时域维纳滤波信道估计算法。利用自相关矩阵计算导频部分的信道响应,再利用插值算法获得数据部分的信道响应。在瑞利衰落信道环境下进行Matlab仿真,与LS算法相比,该算法在性能上有很大的提高。在这个算法的基础上,文章进一步提出了适用于高速移动环境的改进信道估计算法。仿真结果表明,该算法具有一定的性能增益。

5G系统中基于相位补偿的半盲检测算法

由于物理上行控制信道格式2发送的解调参考信号所占发送信号比例较小,精确检测发送数据具有一定难度。针对现有半盲检测算法在有相位干扰情况下性能较差的问题,通过加入相位补偿过程,利用信号的相关性最小化损失函数,结合现有算法提出了基于相位补偿的半盲检测算法。仿真结果表明,所提算法在信噪比为-10 dB的情况下信号检测误码率相比传统算法下降了48.49%,并且所提算法的适用性相较基于信道复用的半盲检测算法得到了提升,适合实际工程应用。

基于FPGA的LTE解调参考信号生成的实现

参考信号在LTE(Long Term Evolution,长期演进)中具有重要的作用,主要用于接收端提取信息并用于信道估计、均衡等.根据LTE系统相关的物理层协议规范,结合现场可编程逻辑门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)设计技术,给出了解调参考信号生成的设计流程图.并采用ALTERA公司Cyclone III系列的FPGA芯片实现了解调参考信号的生成.仿真结果表明,基于FPGA的解调参考信号生成实现方案能够达到LTE相关协议规定的要求.

基于R-DFA状态机的工控系统异常流量检测

针对以往工控系统异常流量检测系统无法检测上行信道异常的问题,提出以R-DFA为核心的工控异常流量检测方法,R-DFA是输入参数包含PLC向上位机的上行信道信息的有限自动机机。该方法首先建立工控信道的白名单,然后提取工控的正常流量特征,建立状态转换表,训练出R-DFA模型,又在状态机后添加周期状态序列,完善状态机中状态转化依赖于上一个状态的不足。实验结果表明,该方法的异常检测的准确率较高,也能够有效地检测上行信道流量的异常。