5G NR下行同步方法研究

5G新频段(5G NR)下行同步技术作为5G新空口场景下通信功能实现的重要支撑技术,一直都是通信领域关注的焦点。文中针对5G NR下行同步方法进行研究。首先,研究下行同步技术,分析了下行同步过程包含的技术与工作流程,分别设计了主同步信号和辅同步信号的检测算法;其次,为了提高信号检测效率,针对主同步信号检测算法进行改进,提出了降采样分段检测算法,大幅度降低了信号检测的工作量与复杂度,节省了检测时间和资源;最后,对5G NR下行同步进行了仿真设计与实现,仿真得到的数据与数学分析结果一致,验证了仿真模块功能设计的可行性和正确性。

5G下行信号解调算法研究

针对5G下行信号的解调测试需求,设计了5G下行信号解调方法。采用5G下行信号解调模块化设计思想,首先采用信号同步找到信号帧的起始位置、终止位置以及整数载波频率偏移,利用去循环前缀(Cyclic Prefix,CP)模块确定最佳的傅里叶变换(Fast Fourier Transform,FFT)起始点,并对每个正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)符号进行FFT运算;其次信道估计模块根据5G下行信号解调参考信号(DeModulation Reference Signal,DMRS)位置计算出信道传输函数,再使用线性插值算法估计出5G下行信道所有符号上子载波位置的幅度和相位响应特性;再次进入信道均衡模块,补偿信道传输函数的幅度和相位;最后进入误差矢量幅度(Error Vector Magnitude,EVM)计算测量模块,评估通信发射机发射信号的质量,通过比较接收的测量符号和理想的参考信号,完成信号解调。通过理论推导和实际应用相结合,验证了本文设计的完整信号解调算法可以实现5G下行信号解调。

一种改进的TD-LTE下行定时同步算法

针对正交频分复用定时同步实际应用问题,利用循环前缀的统计能量差和统计相关特性,提出了一种改进的TD-LTE下行定时同步算法,减小了计算复杂度,同时能检测循环前缀类型。仿真结果表明,算法在多径衰落信道下,特别是小信噪比条件下,定时同步性能优越,并对归一化频偏和多普勒频移变化具有较强的适应能力。

TD-SCDMA系统扰码规划与实现

分析了TD-SCDMA系统中复合扩频码相关特性,在此基础上构建扰码对的互相关值评价矩阵,提出了基于码字相关值的扰码规划方法。通过对下行同步码和复合扩频码的分析可以发现,在实际的规划中,应该以分配下行同步码为中心,逐步筛选,得到最合适的扰码。最后,在网络优化软件中实现了提出的新方法。

5G系统中基于三阶相关的同步算法及FPGA实现

5G物理层以帧为单位进行信息传递,帧同步点的准确与否将极大程度地影响后续信道的性能。针对现行同步算法检测同步点不准确的问题,文章分析了主同步信号(PSS)序列的三阶相关特性,根据此特性提出并实现了一种新型定时同步算法。仿真结果表明,当信噪比下降至-7 dB时,新算法检测同步点的准确率比传统算法提高了20%。新算法的空间复杂度与传统算法一致,时间复杂度的增加也在5G同步过程的允许范围之内。

一种LTE-Advanced系统频偏估计中的极性翻转消除方法

在分数倍频偏(fractional frequency offset,FFO)估计中,噪声和信道衰落的影响可能会导致FFO估计结果的极性翻转,使得FFO估计精度大大降低,OFDM系统的同步性能不可避免地恶化。针对LTE-Advanced系统,设计了一种有效的利用主同步信号(primary synchronization signal,PSS)的镜像对称特性的FFO极性估计算法,联合基于CP的FFO绝对值估计方法,给出了一种高精度的FFO估计方法。仿真结果表明,所提方法能有效地降低FFO估计精度翻转的问题,保证了同步性能。

一种TDD-LTE系统小区搜索过程的详细设计方案

小区搜索是LTE系统下行同步的重要过程,其算法性能的好坏将直接影响到后面的上下行通信。针对当前大多数文献采用的部分算法进行仿真,并分析了其性能及鲁棒性,对其中存在的不足和不完善的地方进行了一定的改进,并且给出了一种适用于TDD-LTE系统小区搜索过程的详细设计方案。仿真结果表明,该设计方案性能良好,具有一定的参考价值。

一种新型TD-SCDMA信号源的研发

基于时分同步码分多址复用技术的标准作为我国自主研发的第三代移动通信标准之一,即将进入广泛应用阶段。该文在介绍此通信协议和信号结构的基础上,提出了一种软硬结合,软件控制硬件的信号生成方式,着重论述了该系统的建模和实现。与设备商出售的专用信号源相比,这种方式有着灵活方便和价格低廉的优点。

适用于无人机图像传输的位同步技术

对利用Farrow内插滤波、Gardner算法、Ted定时误差算法实现的位同步技术进行研究与仿真分析。该方法可用于实现全数字的接收机,其结构包括定时误差检测、插值滤波器、环路滤波器和插值控制电路等。在无人机数据链常用的pi/4-QPSK调制的仿真系统中,通过仿真可以得出利用该方法实现的位同步技术具有良好的性能,可以满足无人机图像传输数据链路的要求。

一种用于TD-SCDMA系统下行链路单用户检测的快速算法

对于TD-SCDMA系统中的下行单用户检测技术,通过改变信道矩阵的形式,得到了一种低复杂度的实现方法。这种方法利用离散傅立叶变换而大大降低了矩阵求逆的运算量,可以应用于迫零数据块线性均衡单用户检测(ZF-BLE-SD)和最小均方误差数据块线性均衡单用户检测(MM SE-BLE-SD)等联合检测算法中。仿真结果也证明了这种算法的有效性。

TD-SCDMA HSDPA终端的基带数据流分配

针对TD-SCDMA系统的数据传输速率低的问题,提出了TD-SCDMA HSDPA增强型系统;建立了该系统终端的基带数据流模型,并对在不同调制方式下和重发次数时系统的吞吐量和信道中断概率进行了研究,结果表明系统采用的调制方式编码速率越高,系统的吞吐量和信道中断概率越差。

TD-SCDMA系统OTDOA-IPDL定位方法

对TD-SCDMA系统中的多基站定位方法进行了研究,提出了一种利用TD-SCDMA物理层帧结构中的下行同步序列进行定位的OTDOA-IPDL定位方法。该方法针对OTDOA定位方法中移动终端不能够准确地检测到非服务基站的信号,提出基于TD-SCDMA系统的IPDL技术,保证移动终端能够准确检测到非服务基站发送的下行同步信号,提高定位精度。在此重点描述了TD-SCDMA系统中的IPDL技术,并通过仿真验证所提方法的定位性能,说明IPDL技术在多基站定位中的重要性。

基于分块互相关的5G PSS同步算法研究与仿真

在第五代移动通信系统(5G)下,针对终端(UE)或第三方无线电设备对下行同步的需求,设计开发了基于分块互相关的主同步信号(PSS)的同步算法.根据5G同步信道与广播信道的新特性,从传统的长期演进(LTE)下行同步算法出发,通过引入非相干积累来提升算法在低信噪比(SNR)下的检测性能,利用粗频偏联合估计的新方案提升频偏估计性能.最后,在基于MATLAB软件建立的5G下行链路级仿真平台上进行仿真试验,以验证所提算法的性能.仿真结果表明,改进后的下行同步算法在大频偏和低信噪比的抽头延迟线(TDL-C)模型以及加性高斯白噪声(AWGN)信道下都有着稳定的性能.

CDMA下行同步算法设计与FPGA实现

针对CDMA下行同步快速高效的要求,设计FFT快速相关算法,实现了FPGA快速同步。详细分析了基于FFT的下行同步算法及其参数的确定,给出实现该算法的模块图和各模块基于Verilog的程序实现,并进行了基于ModelSim的程序仿真,将其结果和MATLAB仿真结果进行对比验证。最后以FPGA Stratix Ⅱ芯片为硬件平台进行板级调试,结果表明该同步算法稳定可靠。

TD-SCDMA直放站下行同步算法性能研究

文章首先介绍了下行同步精度及稳定度在时分同步码分多址(TD-SCDMA)直放站应用中的重要作用,然后结合ADS(Advanced Design System)对特征窗捕获匹配和相关解调两种同步算法的仿真结果,从算法原理上比较了这两种同步算法的抗干扰性能。最后根据仿真统计结果结合直放站实际应用状况分析了两种同步算法的优缺点和适用环境,并根据实际应用中的问题提出了一些改良意见。

基于多核手机芯片的TD-SCDMA非信令模式下行同步方案

随着TD-SCDMA无线通信系统商用的成熟,研究多核手机芯片的非信令模式符合终端测试发展需求。通过对TD-SCDMA下行同步过程的研究,设计了快速的非信令模式下行同步实现方案,同时结合多核手机芯片的特点充分优化下行同步过程的实现。实现结果表明,该下行同步方案处理时延40μs左右,频偏估计结果的均值和标准差分别稳定在10 Hz、32 Hz左右,能够用于简化多核终端生产测试过程,具有一定的工程应用价值。

5G NR下行链路信号同步算法研究

针对5G移动通信物理层调制质量测试需求,研究了适用于信号分析仪的5G NR下行链路信号两种同步方法。第1种同步方法为是基于同步广播块的同步方法,该方法通过对同步广播块进行主同步信号、辅同步信号搜索实现同步广播块时频位置确定,然后利用同步广播块解调参考信号通过对半帧号及同步广播块索引参数进行盲检实现该同步广播块帧内序号的确定。基于同步广播块时频位置及其在帧内序号便可以实现帧起始位置的确定。第2种同步方法为利用数据信道循环前缀的同步方法,其首先利用循环前缀实现半子帧起始位置确定,然后通过盲检数据信道解调参考信号参数实现OFDM符号索引及时隙号确定。基于半子帧起始位置、OFDM符号索引及时隙号同样实现了帧起始位置的确定。最后经过采集数据验证了所提算法可有效实现5G NR下行链路信号的同步。

一种抗大初始频偏的TD-SCDMA系统下行同步方法

分析了现有TD-SCDMA系统中下行同步序列(SYNC_DL)搜索方法的频率鲁棒性和计算复杂度方面存在的问题。针对系统帧结构特点,提出了一种基于特征窗的低复杂度SYNC_DL频域搜索方法,数值仿真结果表明该方法能够减小大初始载波频率误差对下行同步性能的影响。

HSDPA下行同步信道干扰消除方案改进

提出了一种新的同步信道(Synchronization Channel,SCH)干扰消除方案,该方案在均衡后实现SCH干扰消除。仿真实验表明,该方案在有效地降低了接收机中SCH干扰消除的计算量和实现复杂度的同时,能够获得与现有SCH干扰消除方案等同的解调性能。

窄带物联网中下行同步技术研究

基于窄带物联网系统研究下行同步技术,实现低信噪比和高频偏环境下的同步技术方案,具有较高的实际研究意义。为此,重点研究基于窄带物联网的智能电网下行同步技术的实现方案。并针对低信噪比和高频偏引起的窄带物联网下行同步性能下降问题,提出使用差分相关和PMF+FFT算法的改进方案,实现PSS定时监测过程和频偏检测过程。通过搭建对应的下行同步信道链路级仿真平台,与原有的分段相关算法进行比较分析。结果表明,该方案能显著地改善定时检测精度,并有效消除频偏的影响,同时分析了各模块性能提升状况。