SC—FDMA關(guān)鍵技術(shù)論述

韓剛+景丹玉

摘要：本文結(jié)合SC-FDMA技術(shù)的基本理論和結(jié)構(gòu)進(jìn)行不同的研究，從頻域均衡、信道容量等方面進(jìn)行詳細(xì)的比對(duì)，希望能夠給予讀者更加直接的了解和認(rèn)知，從而對(duì)我國(guó)電子科技的發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

關(guān)鍵詞：SC-FDMA；單載波頻域均衡；技術(shù)論述

中圖分類(lèi)號(hào)：TN929.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2017）01-0233-01

1 SC-FDMA系統(tǒng)的基礎(chǔ)性理論

1.1 SC-FDMA系統(tǒng)模型分析

SC-FDMA和OFDMA技術(shù)的系統(tǒng)框圖類(lèi)似，具有傳統(tǒng)數(shù)據(jù)調(diào)理的基本功能，根據(jù)相關(guān)的特性分析，SC-FDMA技術(shù)相比OFDMA多一個(gè)DFT處理過(guò)程，因此SC-FDMA技術(shù)的發(fā)送和接收結(jié)構(gòu)更加具有擴(kuò)展化，而且相比傳統(tǒng)的接收處理技術(shù)而言，SC-FDMA頻域產(chǎn)生信號(hào)的方式更加獨(dú)特和穩(wěn)定，采用DFT S-OFDMA信號(hào)方式；SC-FDMA技術(shù)是基于數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)調(diào)制和處理，傳輸方式屬于分集方式，信號(hào)通道的均衡處理和CP相似，但是二者在寄售短的檢測(cè)梳理和符號(hào)調(diào)制方式上有著很大差別，OFDMA并行同步數(shù)據(jù)符號(hào)需要集體化進(jìn)行，而SC-FDMA技術(shù)的每個(gè)符號(hào)要根據(jù)數(shù)據(jù)需求分成若干個(gè)小的數(shù)據(jù)塊，然后根據(jù)數(shù)據(jù)特性和其他的符號(hào)數(shù)據(jù)塊進(jìn)行順序組合，這樣多組合的方式能夠保障信號(hào)的正確性。

1.2 SC-FDMA的幀結(jié)構(gòu)分析

在科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展的趨勢(shì)下，當(dāng)前LTE物理層技術(shù)研究的項(xiàng)目主要針對(duì)頻分雙工和時(shí)分雙工兩種方式，根據(jù)通信協(xié)議要求，SC-FDMA技術(shù)中的基本性能與FDD和TDD具有很強(qiáng)的適應(yīng)性，而且每個(gè)子幀直接能夠有很好的協(xié)調(diào)性；3GPP中的SC-FDMA一幀為10ms，20個(gè)子幀為一組進(jìn)行，根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)分析，為了能夠更好的維持效率，要在每個(gè)數(shù)據(jù)塊錢(qián)添加循環(huán)前綴。SC-FDMA技術(shù)中不同的寬帶下的FDD子幀結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)參數(shù)不同，每個(gè)采樣點(diǎn)代表著FFT的打小內(nèi)存，根據(jù)不同的信號(hào)傳輸要求，在3GPPLTE上行的鏈路傳輸中，很多子載波的傳輸頻率控制使用，被稱(chēng)作“保護(hù)頻帶”。

1.3 SC-FDMA技術(shù)性能分析

為了更好的了解SC-FDMA技術(shù)，本文結(jié)合上面的結(jié)構(gòu)和原理，對(duì)SC-FDMA技術(shù)的性能進(jìn)行詳細(xì)分析，結(jié)合SC-FDMA技術(shù)的仿真內(nèi)容進(jìn)行數(shù)據(jù)分析；根據(jù)相關(guān)的仿真數(shù)據(jù)可以看出，實(shí)線和虛線分別表示ZF和MMSE兩種均衡，集中式和分布式的比特率較大，從而SC-FDMA技術(shù)的分布方式總體上具有很強(qiáng)的穩(wěn)定性，特別是對(duì)于數(shù)據(jù)子載波程度的分布而言，更是具有很多好的性能特性。

2 SC-FDMA的信道估計(jì)

SC-FDMA的接收端能夠根據(jù)不同的信號(hào)結(jié)構(gòu)進(jìn)行整合，利用衰減通道的頻域和時(shí)域相關(guān)的特性完成整個(gè)信道估計(jì)，因此基于這樣的信道估計(jì)能力，可以將SC-FDMA技術(shù)通過(guò)導(dǎo)頻符號(hào)進(jìn)行運(yùn)行；信道估計(jì)器的設(shè)計(jì)要根據(jù)導(dǎo)頻信息的選擇和估計(jì)設(shè)計(jì)進(jìn)行嚴(yán)格控制，這對(duì)SC-FDMA系統(tǒng)的載波間干擾問(wèn)題，可以應(yīng)用一種基于自適應(yīng)多項(xiàng)式的內(nèi)插算法進(jìn)行保護(hù)，用以改善移動(dòng)信道具有加大普勒頻移的信道估計(jì)性能，為了能夠節(jié)省系統(tǒng)開(kāi)銷(xiāo)，很多通信過(guò)程中提出一種在頻域上的導(dǎo)頻結(jié)構(gòu)，利用時(shí)分多路復(fù)用的結(jié)構(gòu)進(jìn)行最小二乘的通道估計(jì)，在一定程度上提高了通信效率。

2.1 基于導(dǎo)頻輔助的SC-FDMA信道估計(jì)系統(tǒng)

基于導(dǎo)頻輔助的SC-FDMA信道估計(jì)系統(tǒng)是在傳統(tǒng)的信道估計(jì)系統(tǒng)中進(jìn)行了優(yōu)化升級(jí)，屬于一種輔助性的信道估計(jì)方法?；趯?dǎo)頻輔助的SC-FDMA信道估計(jì)系統(tǒng)是在一個(gè)適度長(zhǎng)度的數(shù)據(jù)序列中進(jìn)行多個(gè)點(diǎn)數(shù)的分割，經(jīng)過(guò)一個(gè)固定點(diǎn)進(jìn)行DFT的信號(hào)轉(zhuǎn)變，轉(zhuǎn)變信號(hào)為頻域信號(hào)，通過(guò)轉(zhuǎn)變信號(hào)的處理，用發(fā)射機(jī)發(fā)送單載波信號(hào)進(jìn)行識(shí)別，從而進(jìn)行加CP處理，保障接收信號(hào)的質(zhì)量和穩(wěn)定程度；采取導(dǎo)頻輔助的SC-FDMA信道估計(jì)方式能夠更好的對(duì)通道的不同信號(hào)的進(jìn)行辨別，從而保證信號(hào)的傳輸精度。

2.2 信道估計(jì)算法

通信技術(shù)是生活中必不可少的應(yīng)用形式，為了能夠更好的滿(mǎn)足社會(huì)需求，很多實(shí)際問(wèn)題都會(huì)基于導(dǎo)頻輔助的信道估計(jì)進(jìn)行分步操作；首先，通過(guò)一種估計(jì)算法估計(jì)導(dǎo)頻信號(hào)的信道響應(yīng)位置，然后根據(jù)插值得到不同的分散點(diǎn)，從而提高整個(gè)估計(jì)精度。

2.3 信道估計(jì)中的插值算法

信道估計(jì)過(guò)程中，運(yùn)用的算法都是根據(jù)不同的信號(hào)類(lèi)型進(jìn)行合理的選擇，信道估計(jì)中的插值算法不僅能夠?qū)C-FDMA技術(shù)的細(xì)小信號(hào)誤差進(jìn)行分別，而且能夠輔助SC-FDMA信號(hào)估計(jì)系統(tǒng)做好信道運(yùn)算，保證整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行；對(duì)于插值算法而言，具有很多具體的劃分類(lèi)型，本文僅對(duì)常用的幾種插值算法進(jìn)行介紹和闡述；首先，常值插值算法屬于一種線性多項(xiàng)式的插值算法，采取分段連續(xù)的曲線進(jìn)行近似值估計(jì)；其次，一節(jié)線性插值也是信道估計(jì)常用的一種算法，這種算法能夠根據(jù)相鄰導(dǎo)頻信道之間的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行確定，保證不同的信號(hào)通道能夠進(jìn)行相互銜接。

在科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的大趨勢(shì)下，SC-FDMA技術(shù)作為一種優(yōu)越的通信技術(shù)，對(duì)于信息通信行業(yè)而言具有重要的意義和作用；為了能夠更好的發(fā)展SC-FDMA技術(shù)，3GPP已經(jīng)將其定位LTE的上行鏈路傳輸?shù)幕痉桨?，本文結(jié)合SC-FDMA技術(shù)的發(fā)展過(guò)程做了詳細(xì)的分析和研究，希望能夠?qū)﹄娮油ㄐ判袠I(yè)的發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

[1]顧晨陽(yáng)，楊瑞，盛文欽，等.單載波頻域均衡系統(tǒng)中一種簡(jiǎn)化的 IBDFE 算法[J].電子學(xué)報(bào)，2014，（9）：1699-1704.