SC—FDMA关键技术论述

韩刚+景丹玉

摘要：本文结合SC-FDMA技术的基本理论和结构进行不同的研究，从频域均衡、信道容量等方面进行详细的比对，希望能够给予读者更加直接的了解和认知，从而对我国电子科技的发展做出贡献。

关键词：SC-FDMA；单载波频域均衡；技术论述

中图分类号：TN929.5 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2017）01-0233-01

1 SC-FDMA系统的基础性理论

1.1 SC-FDMA系统模型分析

SC-FDMA和OFDMA技术的系统框图类似，具有传统数据调理的基本功能，根据相关的特性分析，SC-FDMA技術相比OFDMA多一个DFT处理过程，因此SC-FDMA技术的发送和接收结构更加具有扩展化，而且相比传统的接收处理技术而言，SC-FDMA频域产生信号的方式更加独特和稳定，采用DFT S-OFDMA信号方式；SC-FDMA技术是基于数据库的数据调制和处理，传输方式属于分集方式，信号通道的均衡处理和CP相似，但是二者在寄售短的检测梳理和符号调制方式上有着很大差别，OFDMA并行同步数据符号需要集体化进行，而SC-FDMA技术的每个符号要根据数据需求分成若干个小的数据块，然后根据数据特性和其他的符号数据块进行顺序组合，这样多组合的方式能够保障信号的正确性。

1.2 SC-FDMA的帧结构分析

在科学技术快速发展的趋势下，当前LTE物理层技术研究的项目主要针对频分双工和时分双工两种方式，根据通信协议要求，SC-FDMA技术中的基本性能与FDD和TDD具有很强的适应性，而且每个子帧直接能够有很好的协调性；3GPP中的SC-FDMA一帧为10ms，20个子帧为一组进行，根据相关数据分析，为了能够更好的维持效率，要在每个数据块钱添加循环前缀。SC-FDMA技术中不同的宽带下的FDD子帧结构对应的数据参数不同，每个采样点代表着FFT的打小内存，根据不同的信号传输要求，在3GPPLTE上行的链路传输中，很多子载波的传输频率控制使用，被称作“保护频带”。

1.3 SC-FDMA技术性能分析

为了更好的了解SC-FDMA技术，本文结合上面的结构和原理，对SC-FDMA技术的性能进行详细分析，结合SC-FDMA技术的仿真内容进行数据分析；根据相关的仿真数据可以看出，实线和虚线分别表示ZF和MMSE两种均衡，集中式和分布式的比特率较大，从而SC-FDMA技术的分布方式总体上具有很强的稳定性，特别是对于数据子载波程度的分布而言，更是具有很多好的性能特性。

2 SC-FDMA的信道估计

SC-FDMA的接收端能够根据不同的信号结构进行整合，利用衰减通道的频域和时域相关的特性完成整个信道估计，因此基于这样的信道估计能力，可以将SC-FDMA技术通过导频符号进行运行；信道估计器的设计要根据导频信息的选择和估计设计进行严格控制，这对SC-FDMA系统的载波间干扰问题，可以应用一种基于自适应多项式的内插算法进行保护，用以改善移动信道具有加大普勒频移的信道估计性能，为了能够节省系统开销，很多通信过程中提出一种在频域上的导频结构，利用时分多路复用的结构进行最小二乘的通道估计，在一定程度上提高了通信效率。

2.1 基于导频辅助的SC-FDMA信道估计系统

基于导频辅助的SC-FDMA信道估计系统是在传统的信道估计系统中进行了优化升级，属于一种辅助性的信道估计方法。基于导频辅助的SC-FDMA信道估计系统是在一个适度长度的数据序列中进行多个点数的分割，经过一个固定点进行DFT的信号转变，转变信号为频域信号，通过转变信号的处理，用发射机发送单载波信号进行识别，从而进行加CP处理，保障接收信号的质量和稳定程度；采取导频辅助的SC-FDMA信道估计方式能够更好的对通道的不同信号的进行辨别，从而保证信号的传输精度。

2.2 信道估计算法

通信技术是生活中必不可少的应用形式，为了能够更好的满足社会需求，很多实际问题都会基于导频辅助的信道估计进行分步操作；首先，通过一种估计算法估计导频信号的信道响应位置，然后根据插值得到不同的分散点，从而提高整个估计精度。

2.3 信道估计中的插值算法

信道估计过程中，运用的算法都是根据不同的信号类型进行合理的选择，信道估计中的插值算法不仅能够对SC-FDMA技术的细小信号误差进行分别，而且能够辅助SC-FDMA信号估计系统做好信道运算，保证整个系统的稳定运行；对于插值算法而言，具有很多具体的划分类型，本文仅对常用的几种插值算法进行介绍和阐述；首先，常值插值算法属于一种线性多项式的插值算法，采取分段连续的曲线进行近似值估计；其次，一节线性插值也是信道估计常用的一种算法，这种算法能够根据相邻导频信道之间的数据信息进行确定，保证不同的信号通道能够进行相互衔接。

在科学技术不断发展的大趋势下，SC-FDMA技术作为一种优越的通信技术，对于信息通信行业而言具有重要的意义和作用；为了能够更好的发展SC-FDMA技术，3GPP已经将其定位LTE的上行链路传输的基本方案，本文结合SC-FDMA技术的发展过程做了详细的分析和研究，希望能够对电子通信行业的发展做出贡献。

参考文献

[1]顾晨阳，杨瑞，盛文钦，等.单载波频域均衡系统中一种简化的 IBDFE 算法[J].电子学报，2014，（9）：1699-1704.