Details

Цель работы — повышение помехоустойчивости приёма сигналов в базовой станции для восходящего канала системы связи стандарта LTE путём применения алгоритмов компенсации фазовой ошибки. Для достижения цели решены следующие задачи: разработана имитационная модель физического уровня восходящего канала LTE, соответствующая спецификациям 3GPP, с учётом многолучевого распространения, а также фазовых и частотных искажений; оценено влияние различных профилей фазового шума на метрики восходящего канала (BER, BLER, EVM); реализованы и исследованы алгоритмы компенсации на основе опорных сигналов DMRS, посимвольной и блочной обработки; проведён комплексный сравнительный анализ их эффективности при различных уровнях ОСШ, профилях многолучевого канала и параметрах фазового шума; оценён компромисс между вычислительной сложностью алгоритмов и достигаемым выигрышем в производительности. Работа выполнена с помощью разработанной имитационной модели. Реализованы алгоритмы компенсации (DMRS, блочные с жёсткими и мягкими решениями, α-фильтр, скалярный EKF, гибридный TI-EKF). Показано, что гибридный алгоритм TI-EKF обеспечивает максимальный выигрыш. В процессе работы использовались среда MATLAB.

The objective of the work is to improve the error performance of signal reception at the base station in the LTE uplink by applying phase error compensation algorithms. To achieve this objective, the following tasks were solved: a physical-layer simulation model of the LTE uplink, compliant with the 3GPP specifications, was developed, accounting for multipath propagation as well as phase and frequency impairments; the impact of various phase noise profiles on the uplink performance metrics (BER, BLER, EVM) was evaluated; compensation algorithms based on DMRS reference signals, per-symbol processing and block processing were implemented and investigated; a comprehensive comparative analysis of their effectiveness was carried out for different SNR levels, multipath channel profiles and phase noise parameters; and the trade-off between the computational complexity of the algorithms and the achievable performance gain was assessed. The work was performed using the developed simulation model. Compensation algorithms were implemented (DMRS, block-based with hard and soft decisions, α-filter, scalar EKF, hybrid TI-EKF). It is shown that the hybrid TI-EKF algorithm provides the maximum gain. The MATLAB environment was used during the work.