正交頻分復(fù)用系統(tǒng)頻率同步與定時(shí)同步研究.pdf

1、同步偏差對(duì)OFDM系統(tǒng)的性能會(huì)產(chǎn)生很大影響,因此在接收端需要對(duì)同步偏差進(jìn)行估計(jì)與補(bǔ)償.我們分析了在OFDM同步算法的論文與專著,以統(tǒng)計(jì)信號(hào)處理的估計(jì)理論與自適應(yīng)濾波為理論背景,對(duì)OFDM系統(tǒng)的同步問題進(jìn)行了深入研究,論文各章節(jié)的內(nèi)容為:第一章:緒論.首先介紹了OFDM發(fā)展的歷史與現(xiàn)狀,然后敘述了OFDM的基本原理,包括OFDM的基本結(jié)構(gòu)、時(shí)域和頻域的特性等等,為了更清楚地說明其原理,繪制了OFDM系統(tǒng)在各個(gè)部分的典型圖形.隨后概述了OF

2、DM的優(yōu)缺點(diǎn)與關(guān)鍵技術(shù).最后對(duì)論文包含的工作與作者的主要貢獻(xiàn)進(jìn)行了闡述.第二章:OFDM系統(tǒng)同步偏差.我們首先簡(jiǎn)要介紹無線移動(dòng)信道的基本概念,分析了影響小尺度衰落的因素、信道的沖激響應(yīng)問題、移動(dòng)多徑信道的參數(shù)以及小尺度衰落模型.然后概述了OFDM同步類型主要包括頻率同步和定時(shí)同步,定時(shí)同步又分為符號(hào)同步和采樣時(shí)鐘同步,符號(hào)同步的目的就是找到正確的FFT窗位置,而采樣時(shí)鐘同步的主要目的是使接收機(jī)和發(fā)射機(jī)的采樣時(shí)鐘頻率保持一致.該章最后系統(tǒng)

3、地分析了頻率偏差、符號(hào)定時(shí)偏差和采樣定時(shí)偏差等同步偏差造成的信噪比損耗、對(duì)時(shí)域與頻域特征的影響等等,說明了對(duì)OFDM系統(tǒng)進(jìn)行準(zhǔn)確同步的必要性.第三章:OFDM系統(tǒng)頻率細(xì)同步.從這一章開始進(jìn)行具體的同步算法研究.OFDM系統(tǒng)對(duì)頻率同步錯(cuò)誤很敏感,為了減小OFDM系統(tǒng)受頻偏的影響,需要對(duì)頻偏進(jìn)行與補(bǔ)償,也就是進(jìn)行頻率同步.頻率同步主要分為頻率細(xì)同步和頻率粗同步,分別對(duì)小數(shù)倍頻偏和整數(shù)倍頻偏進(jìn)行估計(jì).對(duì)于頻率細(xì)同步,最大似然法估計(jì)范圍小,并且

4、不適用于頻偏隨時(shí)間變化的信道;虛載波法可以取得較好的性能,但是運(yùn)算復(fù)雜度很高;導(dǎo)頻法估計(jì)精度較高,不過插入導(dǎo)頻序列降低了系統(tǒng)的帶寬利用率.此外還有盲估計(jì)方法.現(xiàn)有的頻偏估計(jì)方法多數(shù)為非自適應(yīng)算法,難以適應(yīng)隨時(shí)間變化的頻偏.第四章:OFDM系統(tǒng)頻率粗同步.在頻率細(xì)同步完成以后,要對(duì)整數(shù)倍頻偏進(jìn)行估計(jì).現(xiàn)有的粗頻偏估計(jì)算法中,最大似然法的精度高但是運(yùn)算量大,插值法則存在門限的合理選取問題.我們提出了一種新的粗頻偏估計(jì)算法,稱為導(dǎo)頻相關(guān)極值算

5、法,利用接收信號(hào)序列和導(dǎo)頻的內(nèi)在聯(lián)系求取粗頻偏估計(jì),推導(dǎo)出了新的判決函數(shù),對(duì)不同的序號(hào)的移位值來計(jì)算判決函數(shù)值,取最大值時(shí)的序號(hào)為粗頻偏估計(jì)值.我們對(duì)算法性能進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn),結(jié)果表明,該算法取得了較好的性能.第五章:OFDM系統(tǒng)定時(shí)同步.同步的另一個(gè)主要問題就是定時(shí)的同步.定時(shí)同步的方法通常可分為兩類:一類是通過發(fā)送訓(xùn)練序列來實(shí)現(xiàn),估計(jì)精度較高,延時(shí)小,而且可以進(jìn)行比較可靠的信道估計(jì),以利于信號(hào)解調(diào),但是發(fā)送訓(xùn)練序列降低了數(shù)據(jù)的有效速率