OFDM系統(tǒng)時頻同步技術(shù)研究.pdf

1、正交頻分復(fù)用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM)技術(shù)以其抗多徑衰落和高頻譜利用率特點成為下一代移動通信的關(guān)鍵技術(shù)之一，近年來在學(xué)術(shù)研究和工程實踐中得到廣泛的關(guān)注。OFDM系統(tǒng)利用相互正交的子載波顯著提高了頻譜利用率，但是易受移動無線信道造成的時延及頻偏影響，破壞子載波間的正交性，從而引入符號間干擾(Inter Symbol Interference，ISI)，降低系統(tǒng)性能。因

2、此，精確有效的時頻同步技術(shù)是OFDM系統(tǒng)保證良好性能的重要技術(shù)之一，也是保證OFDM系統(tǒng)正常高效工作的必要前提。
　　本文主要針對OFDM系統(tǒng)的符號定時同步和載波頻率同步進行了全面并且較為深入的研究，分別對基于循環(huán)前綴（Cyclic Prefix，CP）的非數(shù)據(jù)輔助類算法和基于輔助數(shù)據(jù)的同步算法進行理論推導(dǎo)和仿真方案設(shè)計，比較了不同類型的經(jīng)典算法及其改進算法在不同信道環(huán)境下的優(yōu)劣。對于非數(shù)據(jù)輔助類算法，本文著重分析其在頻率選擇性衰

3、落信道下的同步精度和算法復(fù)雜度，并針對現(xiàn)有算法計算復(fù)雜度較高的問題提出一種基于多項式擬合的定時同步改進算法，在保證定時同步精度接近最優(yōu)算法的同時，有效地降低了算法實現(xiàn)所需要的計算時間。而對于數(shù)據(jù)輔助類的算法，本文研究比較了幾種現(xiàn)有算法在頻率選擇性信道下的時頻同步效果，并針對頻率選擇性信道下相關(guān)峰的缺陷提出一種使用相關(guān)和值下降沿檢測的優(yōu)化算法，以適應(yīng)復(fù)雜惡劣的多徑衰落環(huán)境。
　　高速移動環(huán)境帶來的多普勒效應(yīng)，會破壞OFDM系統(tǒng)子載波

4、之間的正交性。針對高速移動環(huán)境下無線移動信道的特征，本文研究了多普勒分集技術(shù)，以對抗高速移動條件下無線信道的多普勒頻移和多普勒擴展，并通過仿真驗證改進型多普勒分集算法可以明顯降低計算復(fù)雜度。
　　計算機仿真結(jié)果表明，傳統(tǒng)的時頻同步算法可以獲得信道時延及頻偏估計，但是在頻率選擇性信道中，尤其是復(fù)雜多徑信道，傳統(tǒng)同步算法的效果往往不盡人意。此外，算法復(fù)雜度較高，需要的計算量較大是影響其實際應(yīng)用的主要因素之一，因此，在不斷提升同步算法性