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5g系统中基于相位补偿的半盲检测算法

电讯技术 2022年第5期62卷 630-636页

作者：高锦盟程方邓炳光汪晓雅重庆邮电大学通信与信息工程学院重庆400065 不详

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... 详细信息

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。

关键词： 5g系统物理上行控制信道信号检测半盲检测相位补偿

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一种改进的5g系统主同步信号同步算法

小型微型计算机系统 2022年第3期43卷 520-524页

作者：王丹梅志强刘金枝重庆邮电大学通信与信息工程学院重庆400065

针对现有5g系统主同步信号同步算法在大频偏情况下的同步性能较差的问题,本文提出一种基于快速傅里叶变换(Fast Fourier Transform,FFT)的联合检测算法,通过对传统互相关算法中的共轭相乘结果进行FFT变换,记录变换后的峰值,遍历所有峰... 详细信息

针对现有5g系统主同步信号同步算法在大频偏情况下的同步性能较差的问题,本文提出一种基于快速傅里叶变换(Fast Fourier Transform,FFT)的联合检测算法,通过对传统互相关算法中的共轭相乘结果进行FFT变换,记录变换后的峰值,遍历所有峰值找到同步点,得出小区组内号,再进行载波频偏的估计.仿真结果及复杂度分析表明,改进算法不仅具有很强的抗频偏能力,尤其对于大频偏下的情况,同时完成载波频偏的估计,所增加复杂度在可接受范围内且检测性能稳定.

关键词： 5g系统主同步信号互相关载波频偏

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5g卫星通信系统频偏估计算法

电讯技术 2022年第1期62卷 97-102页

作者：王中旗崔高峰王卫东李秀华北京邮电大学电子工程学院北京100876

卫星通信系统中存在的大的多普勒频偏严重影响着系统的性能。为了提高频偏估计的性能,基于5g NR帧结构和同步信号,提出新的利用级联积分梳状(Cascaded Integrator Comb,CIC)滤波器插值的小数倍频偏估计算法。该算法分两步实现小数倍频... 详细信息

卫星通信系统中存在的大的多普勒频偏严重影响着系统的性能。为了提高频偏估计的性能,基于5g NR帧结构和同步信号,提出新的利用级联积分梳状(Cascaded Integrator Comb,CIC)滤波器插值的小数倍频偏估计算法。该算法分两步实现小数倍频偏估计:首先,利用结构简单、运算快速的CIC滤波器对接收主同步序列(Primary Synchronization Signal,PSS)信号和本地PSS进行插值处理,以增加采样点;然后,使用基于PSS的互相关算法估计频偏。算法分析和仿真结果表明,所提算法相较于基于PSS的互相关方法可以取得更好的估计准确度,具有很强的实用性。

关键词：卫星通信 5g系统频偏估计 CIC插值滤波器互相关

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5g系统中一种改进的PSS定时同步算法

计算机工程 2020年第12期46卷 27-35页

作者：王宗伟石晶林冯雪林勾志杭重庆邮电大学通信与信息工程学院重庆400065 移动计算与新型终端北京市重点实验室北京100190 中国科学院计算技术研究所无线通信技术研究中心北京100190 中国科学院大学北京100190

符号定时同步是5g系统初始小区搜索的关键步骤,针对传统定时同步算法抗频偏性能差、计算复杂度高的问题,提出一种适用于5g系统的主同步信号(PSS)定时同步改进算法。在分段相关算法的基础上,对PSS序列预置归一化频偏,利用PSS序列的共轭... 详细信息

符号定时同步是5g系统初始小区搜索的关键步骤,针对传统定时同步算法抗频偏性能差、计算复杂度高的问题,提出一种适用于5g系统的主同步信号(PSS)定时同步改进算法。在分段相关算法的基础上,对PSS序列预置归一化频偏,利用PSS序列的共轭对称特性将其分段处理后预存于终端,结合卷积和重叠保留分块方法实现各分段相关窗的快速相关,并对分段相关值作时延累加后进行门限判决,从而完成定时同步和粗频偏的联合检测。仿真结果表明,与差分相关算法、分段相关算法相比,该算法能够有效提升系统的抗频偏性能,降低计算复杂度,满足5g系统对定时同步的要求。

关键词： 5g系统定时同步分段相关算法频偏预置重叠保留

3.5 gHz频段5g系统对ATg系统干扰分析

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电波科学学报 2021年第3期36卷 477-482页

作者：刘蕾侯继江蔡云斌张少伟芒戈中国电信股份有限公司研究院北京102209 中国电信股份有限公司北京100033 中国电信上海应急通信局上海200080

为研究3.5 gHz频段地面5g系统对地空宽带通信(air to ground,ATg)系统同频同步干扰情况,对该频段中5g系统与飞机上ATg系统间的同频共存问题进行了系统间同频共存分析.采用5g系统技术参数,在城区、城郊连续和郊区不同场景下,仿真5g系统基... 详细信息

为研究3.5 gHz频段地面5g系统对地空宽带通信(air to ground,ATg)系统同频同步干扰情况,对该频段中5g系统与飞机上ATg系统间的同频共存问题进行了系统间同频共存分析.采用5g系统技术参数,在城区、城郊连续和郊区不同场景下,仿真5g系统基站(base station,BS)对机载ATg系统干扰情况及5g系统用户对ATg BS干扰情况,分别计算得到不同场景下5g系统BS对机载ATg系统及5g系统用户对ATg BS的平均干扰功率密度.仿真结果表明,地面5g系统BS对机上ATg系统的同频干扰影响较小,可将该干扰视为可接受干扰.同时,本文还给出了ATg BS的部署隔离距离参考值.

关键词： 5g系统地空宽带通信系统同频干扰干扰场景共存分析

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5g系统中基于小区分群的干扰管理

电讯技术 2015年第11期55卷 1206-1211页

作者：汤仕艳孙长印王军选西安邮电大学通信与信息工程学院西安710121

为了降低5g系统中超密度小区网络的小区间干扰（ICI）,提出了-种基于小区分群的干扰管理方案,其核心思想是将宏小区覆盖下的小小区分群,对群内干扰和群间干扰分别采用基于多小区协作和频域或时域的干扰避免.针对小区分群的关键即干扰权... 详细信息

为了降低5g系统中超密度小区网络的小区间干扰（ICI）,提出了-种基于小区分群的干扰管理方案,其核心思想是将宏小区覆盖下的小小区分群,对群内干扰和群间干扰分别采用基于多小区协作和频域或时域的干扰避免.针对小区分群的关键即干扰权值的计算,提出了一种基于用户的信干噪比（SINR）和干扰泄露（SOIR）计算连续干扰权值的方案,该权值不仅反映用户间的干扰关系,而且自适应地调整干扰用户之间对资源的争夺策略;同时,把距离调和平均数作为小区分群的附加准则.仿真结果表明,与传统的小区分群方案相比,新方案的吞吐量增加20%-30%,小区性能和系统整体性能都有提升.

关键词： 5g系统小区间干扰管理小区分群多小区协作干扰泄露

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5g系统小区搜索PSS定时同步方法

电讯技术 2020年第6期60卷 678-683页

作者：孙倩楠张治中重庆邮电大学通信与信息工程学院重庆400065

针对5g主同步信号检测对频率偏移异常敏感导致移动通信系统无法实现精确的定时同步问题,提出了差分与快速频域相关联合检测算法。该算法首先对本地信号和接收信号进行差分处理,以降低频偏影响;其次基于快速频域相关算法,将时域互相关转... 详细信息

针对5g主同步信号检测对频率偏移异常敏感导致移动通信系统无法实现精确的定时同步问题,提出了差分与快速频域相关联合检测算法。该算法首先对本地信号和接收信号进行差分处理,以降低频偏影响;其次基于快速频域相关算法,将时域互相关转换为频域相乘运算,降低计算复杂度;最后通过比对相关峰值检测同步点。算法分析和仿真结果表明,在频偏较大的条件下,改进算法可精确、快速地检测同步点。相比于传统互相关算法,该算法的运算复杂度降低了89.99%,频偏值为0.6时,正确检测概率接近0.9。

关键词： 5g系统主同步信号定时同步差分处理快速频域相关

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5g系统毫米波频段上的无线传输技术研究

5G系统毫米波频段上的无线传输技术研究

作者：钟鹏南京邮电大学

学位级别：硕士

未来5g系统能够支持1000倍的业务量增长,理论上峰值传输速率可达10 gb/s。现有的授权频段已经无法满足要求,于是研究者们把目光转向毫米波频段。5g毫米波通信系统利用毫米波频段上的超大带宽,并结合大规模多输入多输出(MIMO)提供的定向... 详细信息

未来5g系统能够支持1000倍的业务量增长,理论上峰值传输速率可达10 gb/s。现有的授权频段已经无法满足要求,于是研究者们把目光转向毫米波频段。5g毫米波通信系统利用毫米波频段上的超大带宽,并结合大规模多输入多输出(MIMO)提供的定向波束成形增益,可以有效降低毫米波信号在自由空间的路径损耗。传统大规模MIMO系统采用的纯数字预编码方案需要每个射频(RF)链路与每根天线相连。但是,毫米波大规模MIMO系统的天线数目众多,部署大量RF硬件会增加系统复杂度和功率消耗。模拟和数字混合预编码是一个很好的选择。本文通过研究5g系统毫米波频段上的无线传输技术,主要工作总结如下:首先,本文介绍了5g系统的毫米波通信和大规模MIMO技术。然后,详细介绍了毫米波大规模MIMO系统和预编码技术,并且还分类阐述了三种混合波束成形结构。其次,提出一种新型单用户毫米波大规模MIMO系统混合预编码算法。利用分层思想,第一层设计模拟预编码矩阵,提出一种模拟预编码算法,第二层设计数字预编码矩阵。最终将起始的最优化问题转化为在每根天线的功率分配约束下单个RF链路连接天线子阵列最优化问题,再根据迭代方法获得最佳混合预编码器。仿真结果表明,设计的最佳混合预编码器接近纯数字预编码器的性能。最后,提出一种多用户毫米波大规模MIMO系统混合预编码算法。首先,利用等增益传输(EgT)算法并结合离散傅立叶变换(DFT)基设计模拟预编码矩阵和组合矩阵,然后运用扩展矩阵块对角化(BD)算法来消除用户间干扰;最后,在模拟预编码矩阵和组合矩阵确定后,根据奇异值分解(SVD)可以进一步求出数字预编码矩阵和组合矩阵。仿真结果表明,本文提出的算法实现的性能优于EgT混合预编码算法和传统BD算法实现的性能。

关键词： 5g系统毫米波频段大规模多输入多输出波束成形混合预编码

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5g系统终端物理层控制的设计与实现

5G系统终端物理层控制的设计与实现

作者：江亚男重庆邮电大学

学位级别：硕士

在可预见的未来,第5代移动通信(The 5th generation mobile communication,5g)是移动互联网发展的目标,高效率的物理层控制和管理是高性能5g系统的基础。但在目前状态下,物理层仅是高层指令的执行者。在5g系统中,终端环境状态的变化可... 详细信息

在可预见的未来,第5代移动通信(The 5th generation mobile communication,5g)是移动互联网发展的目标,高效率的物理层控制和管理是高性能5g系统的基础。但在目前状态下,物理层仅是高层指令的执行者。在5g系统中,终端环境状态的变化可能非常频繁,因而高层下发的指令可能也非常频繁;这些指令可能混乱甚至冲突以至于物理层可能无法有效执行。建立以物理层状态为基础的物理层控制(Layer 1 Control,L1C)是充分发挥物理层作用的有效途径。物理层工作是以过程为基础,这些过程相互独立却又互有关联。在分析物理层基本过程的功能及其关联性基础上,提出基于过程的物理层任务:最大功率频点确定、驻留小区选择、最佳小区选择、上行同步建立和数据接收与发送;提出与物理层任务对应的物理层的状态:空态、小区选择态、空闲态、随机接入态和连接态。建立基于物理层状态的L1C模式。分析每个状态下物理层的过程,建立基于过程的原语及每个状态的原语库;分析状态间的转换条件,建立控制物理层状态转移的原语。当物理层接收到原语后,将与本状态下原语比对,如接收原语不属于该状态原语,物理层将拒绝执行接收的原语;只有接收的原语与当前物理层状态匹配,物理层才会执行,这样物理层参与了指令执行的决策。设计基于PC+DSP+FPgA的L1C实现方案,以物理层的每个状态下原语库为基础,建立了原语组装模块、原语解析模块、状态选择模块和信道调度模块,并在DSP上实现了上述模块。依托于国家科技重大专项“增强移动带宽5g终端模拟器研发”,建立了由电脑(Personal Computer,PC)、数字信号处理器(Digital Signal Processor,DSP)和现场可编程门阵列(Field-Programmable gate Array,FPgA)构成的开发与测试平台,实现并测试终端模拟器设备中L1C功能。设计多种工况,测试了每个工况下信道调度机制、原语回复机制。对物理层的工况进行50次仿真。根据仿真结果,物理层收到与状态不匹配的原语时,物理层均拒绝执行接收的原语。只有接收的原语属于当前状态,物理层才执行该原语;每次执行原语的结果均正确,实现了原语确定的目标。因此本论文设计L1C实现了其设计目标。

关键词： 5g系统物理层状态 L1C设计 DSP实现