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首页TD-LTE系统中基于SSS的时频同步算法研究
"LTE系统小区搜索中SSS时频同步算法的研究 (2013年)" 本文主要探讨了在时分长期演进(TD-LTE)系统中,小区搜索过程中的时频同步算法,特别是利用辅同步信号(SSS)进行同步的方法。时频同步对于移动通信终端在接入网络时至关重要,因为它直接影响到系统的解调性能和整体通信质量。 在TD-LTE系统中,小区搜索是终端接入网络的第一步,它包括物理层同步和高层信令的解析。SSS作为小区搜索的关键组成部分,其序列具有特殊的时域共轭对称性,这为实现高精度的时频同步提供了可能性。论文提出了一种基于SSS序列对称相乘的时频同步算法。该算法首先利用SSS信号的对称性,通过计算接收信号的对称相乘结果,精确地找出SSS信号的中心共轭对称点,从而实现定时同步。 定时同步的实现是通过找到信号的中心点,这个位置可以视为零相位点,以此来校正接收信号的定时误差。而小数倍频偏的估计则是在定时同步位置的基础上,计算对应的小数倍频偏。这种方法的优势在于,它不仅能够有效地抵抗大载波频偏带来的同步性能影响,而且计算复杂度相对较低,因为它仅依赖于接收信号的对称相乘运算。 仿真结果显示,利用SSS进行定时同步能显著提升同步性能,特别是在存在大载波频偏的情况下,仍能保持较好的同步效果。此外,由于算法的计算过程简化,其复杂度相对较低,这意味着在实际应用中,该算法具有较高的实时性和可实施性。 这项研究提出的SSS时频同步算法对提升TD-LTE系统的性能具有积极意义,它在保证同步精度的同时降低了计算复杂度,提高了算法的可靠性和实用性。这一方法对于优化通信系统的同步机制,尤其是在资源有限的移动设备上,具有重要的理论和实践价值。
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第 25卷第 6期 重庆邮电大学学报(自然科学版) Vol.25 No.6
2013
年 12月 JournalofChongqingUniversityofPostsandTelecommunications(NaturalScienceEdition) Dec.2013
DOI:10.3979/j.issn.1673825X.2013.06.003
LTE系统小区搜索中 SSS时频同步算法的研究
收稿日期:20130518 修订日期:20131020 通讯作者:石伟萍 S673843323@163.com
基金项目:国家科技重大专项(2011ZX0300100301)
FoundationItem:TheNationalScienceandTechnologyMajorSpecialProjectofChina(2011ZX0300100301)
王 丹,石伟萍,李小文
(重庆邮电大学 移动通信技术重庆市重点实验室,重庆 400065)
摘 要:时频同步是终端小区搜索过程中的核心模块,其性能的好坏将直接影响系统的解调性能。通过对时分长
期演进(timedivisionlongtermevolution,TDLTE)系统小区搜索过程中时频同步算法的研究,结合辅同步信号(sec
ondarysynchronizationsignal,SSS)序列时域信号特性,给出了一种基于 SSS对称相乘的时频同步算法。该算法利用
SSS信号的时域共轭对称性能够准确地估计出 SSS信号的中心共轭对称点,进而获取定时同步;同时,定时同步位
置所对应的小数倍频偏计算结果即为小数倍频偏估计值。在 MATLAB中对该算法的性能进行仿真与分析。仿真
结果表明,利用 SSS进行定时同步能够很好地抵制大载波频偏对定时同步性能的影响。从计算过程来看,该算法
仅利用接收信号的对称相乘运算来估计小数倍频偏估计,极大降低了计算复杂度。该时频同步算法性能良好、复
杂度低,较常规算法可靠性有较大提高。
关键词:时分长期演进(TDLTE);小区搜索;时频同步;辅同步信号(SSS);
中图分类号:TN929.5 文献标识码:A 文章编号:1673825X(2013)06072006
Timeandfrequencysynchronizationalgorithm basedonSSS
ofcellsearchinTDLTEsystem
WANGDan,SHIWeiping,LIXiaowen
(ChongqingKeyLaboraryofMobileCommunicationsTechnology,ChongqingUniversityofPostsandTelecommunications,Chongqing400065,P.R.China)
Abstract:Timeandfrequencysynchronizationisthecoremoduleoftheterminalcellsearchprocess;itsperformancewillaf
fecttheperformanceofdemodulationsystemdirectly.BasedontheresearchoncellsearchtimeandfrequencySynchronization
algorithminTDLTEsystem,accordingtothesecondarysynchronizationsignal(SSS)sequencecharacter,atimingandfre
quencysynchronizationalgorithmbasedonSSSisproposedinthispaper.ThecenterofsymmetryconjugatepointforSSSsig
nalcouldbeestimatedaccordingtotheconjugatesymmetryintimedomainofSSSsignal,andthenthetimingsynchronization
canbeobtained.Atthesametime
,thefractionalfrequencyoffsetisestimatedcorrespondingtothetimingpositionofthefrac
tionalfrequencyoffsetcalculationresults.ThepropertiesofthealgorithmaresimulatedandanalyzedintheMATLAB,the
simulationresultsshowthatSSStimingsynchronizationalgorithmcanresisttheimpactoflargecarrierfrequencyoffsetontim
ingsynchronizationperformance.Fromthecalculationprocess,thealgorithmonlyusesthesymmetricmultiplicationofthere
ceivedsignaltoestimatethefrequencyoffsetestimation,whichgreatlyreducesthecomputationalcomplexity.Thealgorithm’
sperformanceisperfectandcomplexityislow,anditimprovestherelianceincomparisonwiththenormalmethods.
Keywords:TDLTE;cellsearch;timingandfrequencysynchronization;secondarysynchronizationsighal(SSS)
0 引 言
在时分长期演进(timedivisionlongterm evolu
tion,TDLTE)系 统 中,用 户 终 端 (userequipment,
UE)开机后首先选择一个合适的小区接入 LTE网
络,同时和 eNodeB建立时频同步。小区搜索是无
线链路的关键步骤,是用户设备和 eNodeB网络建
立通信链路的前提。而定时同步是小区搜索的第一
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