wcdma下行鏈路rake接收的分析及實(shí)現(xiàn)

《wcdma下行鏈路rake接收的分析及實(shí)現(xiàn)》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。

1、WCDMA下行鏈路RAKE接收的分析及實(shí)現(xiàn)第26卷第3期蘇州大學(xué)(工科版)旦!星至星文章編號:1673—047X[2006)03—0065—05WCDMA下行鏈路RAKE接收的分析及實(shí)現(xiàn)孫陽,邵衛(wèi)東(蘇州大學(xué)電子信息學(xué)院,江蘇蘇州215021)摘要:介紹了WCDMA下行鏈路RAKE接收原理和實(shí)現(xiàn)過程,分析其關(guān)鍵技術(shù)的性能,并對其性能進(jìn)行比較,結(jié)合復(fù)雜度綜合提出了適合WCDMA系統(tǒng)的RAKE接收方案,針對典型的WCDMA環(huán)境進(jìn)行了建模仿真,仿真結(jié)果表明所選取下行接收算法有良好的性能.關(guān)鍵詞:WCDMA;RAKE接收;多

2、徑搜索;信道估計(jì)中圖分類號~TN92文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A0引言在移動通信系統(tǒng)中,由于地理環(huán)境的復(fù)雜和多樣,存在著用戶移動的隨機(jī)性和多徑傳播等現(xiàn)象,使得移動信道變得十分復(fù)雜,WCDMA采用RAKE分集接收技術(shù),把頻率選擇性路徑分解為幾條具有獨(dú)立衰落特性的非選擇性傳輸路徑,然后相關(guān)合并可分離的多徑信號,能夠改善接收信號的質(zhì)量.RAKE接收機(jī)接收算法的選取是接收系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵部分,主要包括多徑搜索和跟蹤,信道估計(jì)和信號合并三大部分,還有編解碼,容量估計(jì)和多用戶檢測等技術(shù)對接收系統(tǒng)作進(jìn)一步優(yōu)化和增強(qiáng).本文介紹了WCDMA下行鏈路接

3、收機(jī)的實(shí)現(xiàn)原理及實(shí)現(xiàn)過程,分析了RAKE接收機(jī)中使用的關(guān)鍵算法,根據(jù)不同的單元,分別采取基于串并混合相關(guān)的多徑搜索器和最大比值合并技術(shù),在不同速率下對WMSA,高斯二次插值和自適應(yīng)前向預(yù)測信道估計(jì)算法性能進(jìn)行比較分析.1WCDMA下行鏈路模型wCD的上,下行鏈路均使用了時(shí)分復(fù)用的導(dǎo)頻符號,所以數(shù)據(jù)符號段信道參數(shù)的估計(jì)能夠根據(jù)導(dǎo)頻符號段的估計(jì)值通過某種算法來實(shí)現(xiàn).本文以下行鏈路為例,WCDMA下行鏈路的傳輸以時(shí)隙(slot)為單元,每15個(gè)時(shí)隙組成一幀(10ms).每個(gè)時(shí)隙由Nsl0=N.+Nd個(gè)符號組成,其中N.和N

4、d分別為導(dǎo)頻符號數(shù)和數(shù)據(jù)符號數(shù),如圖1.個(gè)導(dǎo)頻IⅣd個(gè)數(shù)據(jù)符號J='一QT,~=25600j;~ps/一I--?.---?t?zl…??I--?t?tl…??I???t?-,l7.10ms圖1下行鏈路物理幀結(jié)構(gòu)在發(fā)送端,考慮單用戶發(fā)送的信號,用戶數(shù)據(jù)通過信道編碼,交織,擴(kuò)頻,加擾操作和QPSK調(diào)制,由射頻單元送出,可以表示為收稿日期:2005—10—13作著簡介:孫陽(1980一),女,碩士研究生,主要研究方向?yàn)榈谌苿油ㄐ胖械腞ake接收技術(shù).f(t)=P()=II【d(t)=蘇州大學(xué)(工科版)第3期P(t)d(

5、t)墨c(志)(/一(1)其中,(t)是對應(yīng)基帶發(fā)射信號,P(t)是碼片傳播波形,T是擴(kuò)頻碼片時(shí)間寬度,(t)是單位階躍函數(shù),d(t)是QPSK調(diào)制的數(shù)據(jù)波形,(q)∈{0,n/4,n/2,3n/4},是QPSK調(diào)制的相位,C(k)是二進(jìn)制傳播序列,T是數(shù)據(jù)符號周期,N=T/T表示系統(tǒng)的擴(kuò)頻處理增益.發(fā)射信號經(jīng)過時(shí)變衰落信道,在接收端接收信號由來自L條不同時(shí)延路徑的信號合并而成,則接收信號可以表示為r(t)=∑a(t)(t—r)+(t)(2)f=0其中,/-/(t)是均值為0,方差為盯的加性高斯噪聲(包括MAI),單

6、邊功率譜密度為N0,a(t)和r分別為第L一1z徑復(fù)數(shù)信道衰落因子和時(shí)延,可以假設(shè)E[∑la(t)l]=2S,s為接收信號的平均功率.2RAKE接收機(jī)的關(guān)鍵算法2.1多徑搜索多徑搜索(延遲估計(jì))的作用是通過匹配濾波器獲取不同時(shí)延延遲位置上的信號能量分布特性,識別具有足夠大SIR(信號噪聲干擾比)的多徑分量,并將其時(shí)間量分配到RAKE接收機(jī)的不同接收徑上.本文選取的多徑搜索器主要由相關(guān)器,峰值檢測和多徑選擇器組成.如圖2,采取基于串并混合相圖2多徑搜索器原理框圖關(guān)的多徑搜索器方式.具體搜索過程步驟如下…1:(1)在每個(gè)

7、時(shí)隙內(nèi)對N.個(gè)導(dǎo)頻作相關(guān),算出相關(guān)輸出的延遲功率譜;(2)對M個(gè)時(shí)延的延遲功率譜求平均,M值由最小相干時(shí)間決定;(3)多徑判決器根據(jù)當(dāng)前的門限值及數(shù)據(jù)采樣率,挑選出最佳的幾個(gè)多徑分量;(4)根據(jù)平均延遲功率譜計(jì)算干擾噪聲功率,即取整個(gè)延遲功率譜的平均功率(上一步選出的多徑分量除外),依此設(shè)定新的路徑計(jì)算選擇門限.相關(guān)器的輸人為經(jīng)/2采樣后的數(shù)字序列,則式(2)可以表示為Tr(i,)=r(iT+C)L一1一1一=∑∑(i,)c(1c一T一r)+叫()0≤≤2N一1(3)l=0=0用戶發(fā)射的第i個(gè)符號為d,h(i,)為第

8、z徑的沖激響應(yīng).則本地?cái)_碼與第z多徑信號的相關(guān)函數(shù)可以NQ(+)]+∑[cI()rQ(+)+cQ()rI(+)]}i=10,1,2,…,L一1(L為搜索范圍)(4)g—T/g聲.,pXe∑一=Q+)+.Z+/.一C,●—p—p●一N●一N==為R示表第26卷孫陽.邵衛(wèi)東:WCDMA下行鏈路RAKE接收的分析及實(shí)現(xiàn)67由上式可知,經(jīng)過相關(guān)運(yùn)算可以