FSO-OFDM同步技術(shù)的研究.pdf

1、正交頻分復(fù)用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM)是第四代移動(dòng)通信的核心技術(shù)，它的最大優(yōu)點(diǎn)是對(duì)抗頻率選擇性衰落，同時(shí)又提高了頻譜利用率。將其與自由空間光通信(Free Space Optical，F(xiàn)SO)結(jié)合，能夠在高速運(yùn)動(dòng)中實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量高速率的數(shù)據(jù)傳輸，同時(shí)有更高的頻譜利用率和更大的系統(tǒng)容量。
　　但是OFDM對(duì)同步誤差十分敏感，同步是FSO-OFDM系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)。接收

2、端為了能夠正確解調(diào)，必須找到符號(hào)的起始位置，因此需要進(jìn)行符號(hào)定時(shí)估計(jì)。如果定時(shí)估計(jì)不準(zhǔn)確，就可能引起嚴(yán)重的碼間干擾(ISI)；由于子信道的頻譜相互覆蓋，這就對(duì)它們之間的正交性提出了嚴(yán)格的要求。然而由于無線信道存在時(shí)變性，在傳輸過程中會(huì)出現(xiàn)無線信號(hào)的頻率偏移，破壞各個(gè)子載波之間的正交性，引起嚴(yán)重的載波間干擾(ICI)，導(dǎo)致解調(diào)性能迅速惡化，從而使整個(gè)OFDM系統(tǒng)性能下降，因此需要進(jìn)行頻率偏差估計(jì)。本文重點(diǎn)研究了FSO-OFDM系統(tǒng)的符號(hào)同

3、步算法和載波同步算法。
　　首先，提出了一種自相關(guān)性能強(qiáng)，不易受頻率偏差影響的FH序列作為之后同步算法的基礎(chǔ)。其次，研究了基于訓(xùn)練序列的Schmidl&Cox算法和Minn算法，分析了它們?cè)诜?hào)定時(shí)估計(jì)中的特點(diǎn)以及缺點(diǎn)，并在此基礎(chǔ)上，采用了FH序列構(gòu)造的訓(xùn)練序列對(duì)符號(hào)定時(shí)同步判決函數(shù)進(jìn)行了三種改進(jìn)，使得函數(shù)峰值所對(duì)應(yīng)的位置恰為訓(xùn)練符號(hào)的起始點(diǎn)，從而通過檢測(cè)峰值即可迅速確定訓(xùn)練符號(hào)的起始位置，克服了以往算法中定時(shí)測(cè)度存在引起估計(jì)模糊

4、的平臺(tái)現(xiàn)象和多尖峰現(xiàn)象，提高了定時(shí)同步精度。最后，分析了基于循環(huán)前綴的同步算法，對(duì)傳統(tǒng)的ML同步算法和連續(xù)符號(hào)的ML算法進(jìn)行了大量仿真分析和性能比較，最后采用了部分CP相關(guān)算法實(shí)現(xiàn)了小數(shù)倍頻率偏差的估計(jì)，提高了估計(jì)精度。針對(duì)現(xiàn)有頻偏估計(jì)范圍較小的缺點(diǎn)，借助FH序列構(gòu)造具有共軛對(duì)稱性質(zhì)的訓(xùn)練序列，提出了一種基于FH序列的符號(hào)定時(shí)和頻偏估計(jì)的聯(lián)合估計(jì)改進(jìn)算法。理論分析和仿真結(jié)果表明，相對(duì)于傳統(tǒng)的算法，新算法提高了符號(hào)定時(shí)同步精度，擴(kuò)大了頻偏