td lte pss同步matlab仿真,TD-LTE系统小区搜索PSS定时同步的研究

随着移动互联网的发展,终端用户对于数据业务的需求呈爆炸式的增长,为了满足用户对移动无线宽带的需求,TD-LTE网络成为移动互联网的重要解决方案。在TD-LTE系统中,小区搜索是无线链路的关键步骤,是用户设备(UE)与EnodeB网络建立通信链路的前提。而主同步信号(PSS)的接收和检测是小区搜索的第一步,是获得小区ID2N(ID2)的重要过程,其检测性能的好坏直接影响到下行链路同步的建立[1]。因此,对PSS定时同步的研究具有重要的价值。本文通过对常见的PSS定时同步实现算法的研究和分析[2-3],结合PSS本身的特性,给出了一种低复杂度的PSS定时同步实现方案。通过仿真分析,验证了该实现方案的高效可行性,能够满足TD-LTE的性能要求。1理论分析及改进1.1主同步信号TD-LTE系统中,主同步信号采用频域Zadoff-Chu序列的方式生成,Zadoff-Chu具有良好的自相关特性。在TD-LTE系统中有3组可用的主同步信号,通过根序列指示u进行区分。主同步信号的生成如下:du(n)=e-jun(n+1)63n=0,1,…,30e-ju(n+1)(n+2)63n=31,32,…,61(1)Zadoff-Chu序列的根序列指示u值如表1所示,它和N(ID2)一一对应。主同步信号映射到TD-LTE系统无线帧的子帧1和子帧6的第三个OFDM符号上,在频率上共占有72个子载波,并且其频率位置总是在所分配的带宽中央。PSS时频结构如图1所示,中间的DC被打孔,为直流载波;两边各有5个资源元素的保护间隔,该位置保留,不发送任何信号。在子帧1和子帧6上映射的主同步信号相同且位置固定,即两个半帧中的主同步信号之间的距离是固定不变的,在时域上具有5ms的周期性。1.2算法分析及改进频域主同步信号的生成和根序列指示相关,根序列表1根序列指示uN(ID2)012u25293455欢迎网上投稿www.chinaaet.com《电子技术应用》2013年第39卷第1期指示u只有3个值,分别为25、29、34。因此可以直接生成3组频域的PSS数据,再把计算出的频域PSS按照时频资源的映射进行频域到时域的变换,即可得到3组时域上的PSS数据,分别为S25(i)、S29(i),S34(i)。将每组时域上的PSS数据和接收的无线帧数据R(i)进行相关计算找出其中的最大值,即可以确定PSS的定时同步点和N(ID2)。相关计算如下:C0(n)=iR(n+i)S*25(i)C1(n)=iR(n+i)S*29(i)C2(n)=iR(n+i)S*34(i)*(2)通常在计算出的C0(n)、C1(n)和C0(n)中,找到3组相关序列的最大值,根据最大值对应的位置和相关序列确定PSS的定时同步点和N(ID2)的值[4]。该方案虽然能够计算出PSS定时同步点的位置和N(ID2),但即使采用降采样也存在计算量太大、复杂度太高的问题,并且在接收数据时需要开辟的内存空间较大,最大开辟的空间为153600个字。为了减少计算的复杂度和内存空间问题,需要对PSS定时同步进行改进,具体可以分为以下5个步骤:(1)频域的PSS序列是Zadoff-Chu序列,由Zadoff-Chu序列的性质可知,该序列关于中心点对称。将频域PSS序列经过IFFT变换到时域后[5],该序列仍具有良好的对称性。如图2所示,在实际处理中,可以将PSS做成表格存储起来,通过直接查表的方式减少计算时域PSS的处理时间。根据PSS的对称性,每组PSS只需要存储1024个字的数据。(2)根据Zadoff-Chu序列的性质有:当根序列号之和等于序

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