CAZAC序列在LTE中的應(yīng)用研究.pdf

1、為了保持3G在十年內(nèi)的競爭力，3GPP組織在2004年底通過了3G長期演進計劃（Long Term Evolution，LTE）。LTE旨在提高數(shù)據(jù)傳輸速率，降低系統(tǒng)時延，增大系統(tǒng)容量和覆蓋范圍，同時降低運營成本。 恒包絡(luò)零自相關(guān)序列（Const Amplitude Zero Auto-Correlation，CAZAC）具有理想的周期性自相關(guān)函數(shù)、良好的互相關(guān)函數(shù)、低峰均比等優(yōu)良特性，被廣泛地應(yīng)用于脈沖壓縮雷達領(lǐng)域、擴頻通信系

2、統(tǒng)（如同步碼分多址接入和多載波碼分多址接入/MC-CDMA）、正交頻分復(fù)用（OFDM）通信系統(tǒng)的信道估計、同步和擴頻碼等關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域。因而對CAZAC序列在LTE系統(tǒng)中的具體應(yīng)用的研究具有重要意義。 本文主要針對CAZAC序列在LTE系統(tǒng)的應(yīng)用進行研究。 首先，介紹LTE技術(shù)的物理層傳輸技術(shù)和市場前景，并重點闡述了CAZAC序列的特點和應(yīng)用領(lǐng)域。 其次，具體分析了CAZAC序列的性質(zhì)，給出了具體的四種CAZAC序

3、列定義，證明了Zadoff-Chu序列和廣義Chirp-Like多相序列（Generalized Chirp-Like，簡稱GCL）的五個特殊性質(zhì)，最后，介紹了CAZAC的時域和頻域檢測原理，通過離散循環(huán)周期信號相關(guān)定理證明了兩種檢測原理是等價的。 再次，詳細講解了CAZAC序列在LTE隨機接入中的應(yīng)用，介紹了LTE隨機接入的用途、流程和隨機接入信道（Random Access Channel，簡稱RACH）的時域頻域結(jié)構(gòu)和前導(dǎo)

4、碼的具體作用；通過對RACH前導(dǎo)碼信號特征的分析，介紹了CAZAC序列在LTE隨機接入前導(dǎo)碼設(shè)計中的應(yīng)用；緊接著介紹了現(xiàn)有的兩種前導(dǎo)碼檢測算法，并提出了兩種改進的前導(dǎo)碼檢測算法，分析了其實現(xiàn)復(fù)雜度和性能；最后，在現(xiàn)有的兩種隨機接入機制的基礎(chǔ)上，提出了新的隨機接入機制，與原有機制對比，能夠減小初始接入時延，明顯降低碰撞概率。 然后，詳細講解了 CAZAC序列在LTE上行ACK/NACK（Acknowledge/ Negative

5、Acknowledge）信令中的應(yīng)用。給出了LTE上行信令的三種用戶ID識別方法：碼分復(fù)用（CDM）、時分復(fù)用（TDM）和頻分復(fù)用（FDM）。我們采用CAZAC（Const Amplitude Zero Auto-Correlation）序列構(gòu)造控制信令，給出了不同條件下的信令設(shè)計方法，并提出一種帶有循環(huán)前綴的CAZAC序列設(shè)計信令的方法，采用該方法在非相干檢測的條件下，提高了檢測的正確性。同時還給出了CAZAC序列的ON-OFF方式的