OFDM系統(tǒng)中載波同步算法的研究.pdf

1、正交頻分復(fù)用（OFDM）在多載波傳輸技術(shù)里算是比較特殊的一種，并且它是第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)（4G）的核心技術(shù)之一。近年來(lái)OFDM技術(shù)不斷受到大家的關(guān)注，主要是因?yàn)樗嬖诤芏鄡?yōu)點(diǎn),其中最主要的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)就是能夠很好地對(duì)抗窄帶干擾以及頻率選擇性衰落。在OFDM系統(tǒng)中，因?yàn)楦髯虞d波上的功率譜之間互相重疊，所以對(duì)子載波之間的正交性要求比較嚴(yán)格。載波頻率偏差（CFO）會(huì)破壞子載波之間的正交性，引入子載波間干擾（ICI）和符號(hào)間干擾（ISI），從而導(dǎo)致

2、OFDM的優(yōu)勢(shì)喪失，因此必須采取有效的措施對(duì)CFO進(jìn)行補(bǔ)償。
　　本文主要研究了OFDM系統(tǒng)中的同步技術(shù)，尤其是系統(tǒng)中的載波同步算法。這些算法可以分為不借助輔助數(shù)據(jù)類和借助輔助數(shù)據(jù)類兩大類，不借助輔助數(shù)據(jù)類主要是借助于 OFDM系統(tǒng)本身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)來(lái)完成載波同步。這類算法因?yàn)椴恍枰柚谳o助信號(hào)，因此頻譜利用率比較高。而數(shù)據(jù)輔助型算法大都要在數(shù)據(jù)信息中加入循環(huán)序列，這類算法是通過(guò)犧牲傳輸量來(lái)獲得同步的，雖然會(huì)降低系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸效率，

3、但捕獲速度相對(duì)較快，估計(jì)精度也比較高并且適合分組數(shù)據(jù)通信。本文針對(duì)這兩類算法都給出了幾種具體的算法，包括ML算法、LS算法、Moose算法和SC算法。本文首先對(duì)這些算法的基本思想進(jìn)行了研究，然后通過(guò)軟件對(duì)算法進(jìn)行了仿真實(shí)現(xiàn)，最后對(duì)仿真結(jié)果和算法性能進(jìn)行了深入分析。對(duì)給出的載波同步算法進(jìn)行了深入研究，并給出了相應(yīng)的改進(jìn)算法。首先對(duì)ML算法的缺點(diǎn)進(jìn)行了分析，給出了基于多符號(hào)并且只利用部分循環(huán)前綴（CP）的改進(jìn)算法。其次，針對(duì)LS算法，給出了

4、與自抵消相結(jié)合的最小二乘載波同步算法。新算法引入了自抵消技術(shù)，通過(guò)自抵消技術(shù)減弱了子載波干擾，使得接收信號(hào)更加純凈，從而使得新算法具有更好的性能。然后，通過(guò)對(duì) Moose算法的研究給出了一種余弦函數(shù)算法，該算法跟 Moose算法類似都是在發(fā)送端的有效數(shù)據(jù)信息之前發(fā)送兩個(gè)完全相同的OFDM符號(hào)作為訓(xùn)練序列，但該算法通過(guò)兩個(gè)符號(hào)之間的相關(guān)矩陣的性質(zhì)來(lái)進(jìn)行載波同步。通過(guò)仿真分析，可以看出該算法具有比較小的誤差。最后，針對(duì)SC算法給出了一種改進(jìn)