適用於LTE-A系統的隨機存取程序之前導碼檢測的研究方法

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楊昇逸(Sheng-Yi Yang) 查詢紙本館藏

畢業系所

通訊工程學系

論文名稱

適用於LTE-A系統的隨機存取程序之前導碼檢測的研究方法
(Preamble Detection of Random Access Procedure for LTE-A Communications)

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摘要(中)

隨機存取是指隨機存取數據的能力。UE 使用 LTE 隨機存取程序來發起數據傳輸，也從初始連線得到上行鏈路定時資訊。在物理隨機存取通道 ( Physical Random Access Channel ) 中，檢測性能是一個非常重要的議題，然而用相關峰值檢測 ( Correlation Peak Detection ) 演算法的前導碼檢測性能對通道模型是敏感的。當瑞利衰落通道被採用時，相關峰值檢測的接收器性能下降。在這篇論文中，根據廣義概似比檢驗 ( Generalized Likelihood Ratio Test ) 原則和尼曼皮爾生 ( Neyman Pearson ) 標準，提出了相關範數檢測 ( Correlation Norm Detection ) 演算法。結果也顯示提出的演算法在前導碼檢測中提供了較好的性能。

摘要(英)

Random access refers to the ability to access data at random. LTE random access procedure is used by the UEs to initiate a data transfer. The UEs also obtain uplink timing information from the initial handshake. In the Physical Random Access Channel ( PRACH ), detection performance is a very important issue, but the preamble detection performance of the correlation peak detection ( CPD ) algorithm is sensitive to the channel model. When Rayleigh fading channel is adopted, the receiver performance of the correlation peak detection ( CPD ) degrades. In this thesis, the correlation norm detection ( CND ) algorithm is proposed based on the Generalized Likelihood Ratio Test ( GLRT ) principle and the Neyman Pearson ( NP ) criterion. The results also show that the proposed algorithm provides a better performance in preamble detection.

關鍵字(中)

★ 隨機處理程序
★ 物理隨機存取通道
★ 前導碼檢測
★ 廣義概似比檢測
★ 尼曼皮爾生
★ 瑞利衰落通道
★ 萊斯衰落通道

關鍵字(英)

★ Random Access Procedure
★ PRACH
★ Preamble Detection
★ GLRT
★ Neyman Pearson
★ Rayleigh fading channel
★ Rician fading channel

論文目次

目錄

目錄 iv
圖目錄 vi
表目錄 ix
第一章緒論 1
1.1 隨機存取程序的介紹 1
1.1.1 基於競爭型的隨機存取程序 1
1.2 單載波分頻多重存取的介紹 4
1.3 延遲的Zadoff-Chu序列族的介紹 5
1.4 相關峰值檢測接收器的介紹 6
1.5 研究動機 7
1.6 符號 7
第二章系統模型 9
2.1 發射器模型 9
2.2 接收器模型 12
第三章隨機存取前導碼接收器 17
3.1 單序列檢測法 17
3.1.1 所提出的接收方法 19
3.2 相關峰值檢測接收器 20
3.3 相關範數檢測接收器 24
第四章性能分析 27
4.1 複雜度比較 27
4.2分析和模擬結果 28
第五章結論 43
參考文獻 44
圖目錄

圖(1.1) : 基於競爭型的RA 程序 ………………………..…………………………2
圖(1.2) : SC-FDMA系統模型………………………………………..………………4
圖(1.3) : CPD 接收器 ………………………………………….……………………6
圖(2.1) : 處理 RA 序列 p_k 的 UL 單載波分頻多重存取調..…….……………10
圖(2.2) : 等效UL SC-FDMA 接收模型....…………………………………………11
圖(3.1) : 相關峰值檢測演算法的概念…..…………………………………………19
圖(3.2) : 相關峰值檢測接收器模型 ....……………………………………………20
圖(3.3) : 所提出的相關範數檢測接收器模型..……………………………………23
圖(4.1) : 所提出的 CND 演算法的個體虛警機率特性，其中 N=24576，
M=839，L=1800 和 τ=63 .………………………………………28
圖(4.2) : 所提出的 CND 演算法的系統虛警機率與個體虛警機率之間的特
性，其中 N=24576，M=839，L=1800，I=13 和 τ=63
.………………………………………………….…………………………29
圖(4.3) : 所提出的 CND 演算法和 CPD 演算法的個體未命中檢測機率的特
性，其中N=24576，M=839，L=1800，τ=63 和 κ=0
.…………………………………………………….………………………32
圖(4.4) : 所提出的 CND 演算法和 CPD 演算法的個體未命中檢測機率在不
同 κ 值的特性，其中 N=24576，M=839，L=1800 和
τ=63 ……………………………………………………………………33
圖(4.5) : 所提出的 CND 演算法和 CPD 演算法的系統未命中檢測機率在不
同 κ 值的特性，其中 J=1，N=24576，M=839，L=1800，
P_IFA=〖10〗^(-4) 和 τ=63 …………………………………………………35

圖(4.6) : 所提出的 CND 演算法和 CPD 演算法的系統未命中檢測機率在不
同 κ 值的特性，其中 J=2，N=24576，M=839，L=1800，
P_IFA=〖10〗^(-4) 和 τ=63 ………………………………………………36
圖(4.7) : 所提出的 CND 演算法和 CPD 演算法的系統未命中檢測機率在不
同 κ 值的特性，其中 J=4，N=24576，M=839，L=1800，
P_IFA=〖10〗^(-4) 和 τ=63 ………………………………………………36
圖(4.8) : 所提出的 CND 演算法和 CPD 演算法的系統未命中檢測機率在不
同 P_IFA 值的特性，其中 J=1，N=24576，M=839，L=
1800，I=13 和 τ=63 ……………………………………………37
圖(4.9) : 所提出的 CND 演算法和 CPD 演算法的系統未命中檢測機率在不
同 P_IFA 值的特性，其中 J=2，N=24576，M=839，L=
1800，I=13 和 τ=63 ……………………………………………37
圖(4.10) : 所提出的 CND 演算法和 CPD 演算法的系統未命中檢測機率在不
同 P_IFA 值的特性，其中 J=4，N=24576，M=839，L=
1800，I=13 和 τ=63 …………………………………………38
圖(4.11) : 所提出的 CND演算法和CPD演算法的系統虛警檢測機率不同 κ
值的特性，其中 J=1，N=24576，M=839，L=1800，
I=13，P_IFA=〖10〗^(-4) 和 τ=63 ...…………………………………39圖(4.12) : 所提出的 CND演算法和CPD演算法的系統虛警檢測機率不同 κ
值的特性，其中 J=2，N=24576，M=839，L=1800，
I=13，P_IFA=〖10〗^(-4) 和 τ=63 ...…………………………………39圖(4.13) : 所提出的 CND演算法和CPD演算法的系統虛警檢測機率不同 κ
值的特性，其中 J=4，N=24576，M=839，L=1800，
I=13，P_IFA=〖10〗^(-4) 和 τ=63 ...…………………………………40

圖(4.14) : 所提出的 CND演算法和CPD演算法的個體未命中檢測機率在
ETU 通道的特性，其中 N=24576，M=839，L=155，P_IFA=
〖10〗^(-4) 和 τ=63 .….……………………………………………………41
圖(4.15) : 所提出的 CND演算法和CPD演算法的個體未命中檢測機率在
ETU 通道的特性，其中 N=24576，M=839，L=155，
P_IFA=〖10〗^(-4)，r=0.7 和 τ=63 ..……………………………………41

表目錄

表(4.1) : CND 演算法和 CPD 演算法的實行複雜度比較 27

參考文獻

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2009.

指導教授

林嘉慶(Jia-Chin LIn)

審核日期

2018-7-16

推文