SC-FDMA資源分配算法研究及其核心運算單元設(shè)計.pdf

1、SC-FDMA是LTE上行采用的多址方案，它具有與OFDMA類似的吞吐率和復(fù)雜性。SC-FDMA采用單載波調(diào)制技術(shù)和頻域均衡技術(shù)，相比于OFDMA的主要優(yōu)勢是具有較低的峰均比PAPR，降低了對功率放大器的要求，提高了傳輸功率的利用率。
　　在SC-FDMA關(guān)鍵技術(shù)中，自適應(yīng)資源分配技術(shù)利用不同用戶與基站之間信道的獨立性，依據(jù)用戶在不同子載波上的信道響應(yīng)為其分配子載波、比特和功率，提高了系統(tǒng)資源利用率。論文由此出發(fā)，對SC-FDMA

2、自適應(yīng)資源分配技術(shù)進(jìn)行了研究，并完成了核心運算單元的設(shè)計與實現(xiàn)。
　　論文首先對LTE中FDD模式的SC-FDMA多址技術(shù)做了簡要的介紹，包括發(fā)送端和接收端的信號處理過程、子載波映射方式以及相應(yīng)的物理層結(jié)構(gòu)。同時給出了SC-FDMA與OFDMA的比較。
　　接下來，論文分析了信道估計誤差對資源分配算法性能的影響?，F(xiàn)有的自適應(yīng)資源分配算法都是基于基站能獲取移動端理想的信道信息，實際應(yīng)用中是不可能達(dá)到的。本文研究了信道估計誤差對

3、自適應(yīng)資源分配算法性能的影響，并提出了改進(jìn)的算法：通過信道估計值和 MSE重構(gòu)出信道，再根據(jù)重構(gòu)的信道進(jìn)行資源分配，仿真顯示該算法能抵制由于信道估計誤差造成的資源分配性能下降。
　　為了使信道估計值更準(zhǔn)確，以減小對資源分配算法性能的影響，論文將循環(huán)前綴用于信道估計，提出了基于循環(huán)前綴和導(dǎo)頻輔助的聯(lián)合信道估計方法。仿真結(jié)果顯示，在低信噪比EPA模式下，相比于最小二乘LS準(zhǔn)則，本文提出的聯(lián)合信道估計算法能獲得大約2dB的信噪比增益。為

4、了進(jìn)一步抑制噪聲，我們將濾波的方法應(yīng)用于信道估計，用于改善我們提出的算法以獲得更好的效果。
　　在信道估計和資源分配算法中，一個關(guān)鍵的運算模塊是離散傅里葉變換。在LTE中有35種可變長度的DFT和5種可變長度的FFT，本文提出了一種基于矩陣分解的DFT實現(xiàn)架構(gòu)。該架構(gòu)在同樣的處理速度下，相比傳統(tǒng)方法可以使用更少的硬件資源。該架構(gòu)充分利用了折疊、脈動及流水等技術(shù)，降低了硬件開銷。我們用Simulink搭建了該架構(gòu)的算法驗證平臺，并用