無線區(qū)域網(wǎng)系統(tǒng)同步算法研究.pdf

1、隨著無線網(wǎng)絡(luò)以及無線通信設(shè)備的普及,無線頻譜資源緊缺的問題日益嚴(yán)重,但是很多已經(jīng)分配給特定用戶的頻譜卻經(jīng)?？臻e。于是人們提出了認(rèn)知無線電(CR)技術(shù)作為無線頻譜資源短缺與已授權(quán)分配的無線頻譜資源利用率低這一矛盾的解決方案。IEEE802.22無線區(qū)域網(wǎng)(WRAN)標(biāo)準(zhǔn)是全球第一個基于CR技術(shù)的空中接口標(biāo)準(zhǔn),該標(biāo)準(zhǔn)利用空閑的TV頻段為偏遠(yuǎn)地區(qū)提供服務(wù)。
　　IEEE802.22標(biāo)準(zhǔn)的物理層采用的是 OFDM的調(diào)制方式,但是OFDM系

2、統(tǒng)的接收機(jī)對時間和頻率偏差都非常敏感,同步偏差引入的子載波間干擾(ICI)和符號間干擾(ISI)都會嚴(yán)重降低系統(tǒng)接收機(jī)的性能,因此快速且可靠地實(shí)現(xiàn)接收機(jī)系統(tǒng)的同步是非常重要的。于是本文的重點(diǎn)是對IEEE802.22 WRAN系統(tǒng)中的符號定時估計(jì)、載波頻偏估計(jì)和采樣頻偏估計(jì)等同步技術(shù)進(jìn)行研究,提出適合WRAN系統(tǒng)的同步解決方案。主要內(nèi)容包括:
　　1)首先介紹了IEEE802.22標(biāo)準(zhǔn)提出的背景以及需要解決的問題。然后介紹了IEEE

3、802.22WRAN標(biāo)準(zhǔn)的物理層參數(shù),MAC層幀結(jié)構(gòu)特征,重點(diǎn)介紹了物理層三種幀前導(dǎo)序列的結(jié)構(gòu)特征,以及標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的四種無線信道的參數(shù)。為下文同步算法的研究以及算法的仿真驗(yàn)證提供了理論依據(jù)。
　　2)然后分析了WRAN系統(tǒng)完整的基帶傳輸模型以及物理層所采用的OFDM關(guān)鍵技術(shù)的基本原理,分析和仿真了三種同步誤差對WRAN系統(tǒng)接收機(jī)性能的影響。同時分析了基于循環(huán)前綴的ML同步算法和基于訓(xùn)練序列的同步算法在WRAN系統(tǒng)中的性能。最后基于

4、以上分析設(shè)計(jì)了IEEE802.22 WRAN系統(tǒng)的內(nèi)接收機(jī)方案。
　　3)本文的主要工作是在對現(xiàn)有同步技術(shù)研究的基礎(chǔ)上,提出了 WRAN系統(tǒng)采用基于幀前導(dǎo)訓(xùn)練序列的符號定時估計(jì)、載波頻偏估計(jì)以及采樣頻偏估計(jì)的捕獲算法。同時通過軟件仿真對同步算法進(jìn)行了驗(yàn)證,該捕獲算法滿足 IEEE802.22對同步性能的要求。
　　4)由于在完成同步誤差捕獲后,系統(tǒng)中仍剩余載波頻偏以及采樣頻偏。為了降低剩余頻偏的累積效應(yīng)對系統(tǒng)性能的造成的影響