SC—FDMA關鍵技術論述

韓剛+景丹玉

摘要：本文結合SC-FDMA技術的基本理論和結構進行不同的研究，從頻域均衡、信道容量等方面進行詳細的比對，希望能夠給予讀者更加直接的了解和認知，從而對我國電子科技的發展做出貢獻。

關鍵詞：SC-FDMA；單載波頻域均衡；技術論述

中圖分類號：TN929.5 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2017）01-0233-01

1 SC-FDMA系統的基礎性理論

1.1 SC-FDMA系統模型分析

SC-FDMA和OFDMA技術的系統框圖類似，具有傳統數據調理的基本功能，根據相關的特性分析，SC-FDMA技術相比OFDMA多一個DFT處理過程，因此SC-FDMA技術的發送和接收結構更加具有擴展化，而且相比傳統的接收處理技術而言，SC-FDMA頻域產生信號的方式更加獨特和穩定，采用DFT S-OFDMA信號方式；SC-FDMA技術是基于數據庫的數據調制和處理，傳輸方式屬于分集方式，信號通道的均衡處理和CP相似，但是二者在寄售短的檢測梳理和符號調制方式上有著很大差別，OFDMA并行同步數據符號需要集體化進行，而SC-FDMA技術的每個符號要根據數據需求分成若干個小的數據塊，然后根據數據特性和其他的符號數據塊進行順序組合，這樣多組合的方式能夠保障信號的正確性。

1.2 SC-FDMA的幀結構分析

在科學技術快速發展的趨勢下，當前LTE物理層技術研究的項目主要針對頻分雙工和時分雙工兩種方式，根據通信協議要求，SC-FDMA技術中的基本性能與FDD和TDD具有很強的適應性，而且每個子幀直接能夠有很好的協調性；3GPP中的SC-FDMA一幀為10ms，20個子幀為一組進行，根據相關數據分析，為了能夠更好的維持效率，要在每個數據塊錢添加循環前綴。SC-FDMA技術中不同的寬帶下的FDD子幀結構對應的數據參數不同，每個采樣點代表著FFT的打小內存，根據不同的信號傳輸要求，在3GPPLTE上行的鏈路傳輸中，很多子載波的傳輸頻率控制使用，被稱作“保護頻帶”。

1.3 SC-FDMA技術性能分析

為了更好的了解SC-FDMA技術，本文結合上面的結構和原理，對SC-FDMA技術的性能進行詳細分析，結合SC-FDMA技術的仿真內容進行數據分析；根據相關的仿真數據可以看出，實線和虛線分別表示ZF和MMSE兩種均衡，集中式和分布式的比特率較大，從而SC-FDMA技術的分布方式總體上具有很強的穩定性，特別是對于數據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

SC-FDMA的接收端能夠根據不同的信號結構進行整合，利用衰減通道的頻域和時域相關的特性完成整個信道估計，因此基于這樣的信道估計能力，可以將SC-FDMA技術通過導頻符號進行運行；信道估計器的設計要根據導頻信息的選擇和估計設計進行嚴格控制，這對SC-FDMA系統的載波間干擾問題，可以應用一種基于自適應多項式的內插算法進行保護，用以改善移動信道具有加大普勒頻移的信道估計性能，為了能夠節省系統開銷，很多通信過程中提出一種在頻域上的導頻結構，利用時分多路復用的結構進行最小二乘的通道估計，在一定程度上提高了通信效率。

2.1 基于導頻輔助的SC-FDMA信道估計系統

基于導頻輔助的SC-FDMA信道估計系統是在傳統的信道估計系統中進行了優化升級，屬于一種輔助性的信道估計方法。基于導頻輔助的SC-FDMA信道估計系統是在一個適度長度的數據序列中進行多個點數的分割，經過一個固定點進行DFT的信號轉變，轉變信號為頻域信號，通過轉變信號的處理，用發射機發送單載波信號進行識別，從而進行加CP處理，保障接收信號的質量和穩定程度；采取導頻輔助的SC-FDMA信道估計方式能夠更好的對通道的不同信號的進行辨別，從而保證信號的傳輸精度。

2.2 信道估計算法

通信技術是生活中必不可少的應用形式，為了能夠更好的滿足社會需求，很多實際問題都會基于導頻輔助的信道估計進行分步操作；首先，通過一種估計算法估計導頻信號的信道響應位置，然后根據插值得到不同的分散點，從而提高整個估計精度。

2.3 信道估計中的插值算法

信道估計過程中，運用的算法都是根據不同的信號類型進行合理的選擇，信道估計中的插值算法不僅能夠對SC-FDMA技術的細小信號誤差進行分別，而且能夠輔助SC-FDMA信號估計系統做好信道運算，保證整個系統的穩定運行；對于插值算法而言，具有很多具體的劃分類型，本文僅對常用的幾種插值算法進行介紹和闡述；首先，常值插值算法屬于一種線性多項式的插值算法，采取分段連續的曲線進行近似值估計；其次，一節線性插值也是信道估計常用的一種算法，這種算法能夠根據相鄰導頻信道之間的數據信息進行確定，保證不同的信號通道能夠進行相互銜接。

在科學技術不斷發展的大趨勢下，SC-FDMA技術作為一種優越的通信技術，對于信息通信行業而言具有重要的意義和作用；為了能夠更好的發展SC-FDMA技術，3GPP已經將其定位LTE的上行鏈路傳輸的基本方案，本文結合SC-FDMA技術的發展過程做了詳細的分析和研究，希望能夠對電子通信行業的發展做出貢獻。

參考文獻

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