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文檔簡介
1、正交頻分復(fù)用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)是第四代 (the 4th Generation,4G)移動通信的核心技術(shù),它的最大優(yōu)點是對抗頻率選擇性衰落,同時又提高了頻譜利用率。OFDM技術(shù)不僅可以增加系統(tǒng)容量,而且它能夠更好地將包括語音、數(shù)據(jù)、視頻等多媒體業(yè)務(wù)通過寬帶信道高質(zhì)量地傳送。 OFDM符號由多個子載波信號疊加構(gòu)成,各個子載波之間利用正交性來區(qū)分,因此確
2、保這種正交性對于OFDM系統(tǒng)來說是至關(guān)重要的,這樣它對載波同步的要求也就相對較嚴(yán)格。而在OFDM系統(tǒng)存在如下幾個方面的同步要求:1、載波同步:接收端的振蕩頻率要與發(fā)送載波同頻同相;2、符號同步:IFFT和FFT起止時刻一致;3、樣值同步:接收端和發(fā)射端的抽樣頻率一致。由于樣值同步對系統(tǒng)的影響較小,所以本文主要討論了解決載波同步和符號同步的方法。 在OFDM系統(tǒng)中有關(guān)定時和頻率偏差估計的同步算法包括兩大類:第一類是非盲估計,即基于
3、導(dǎo)頻符號,這類算法會導(dǎo)致帶寬和功率資源的浪費,降低系統(tǒng)的有效性;另一類是盲估計,它是利用信號的結(jié)構(gòu),如循環(huán)前綴和虛子載波作估計,這類算法克服了導(dǎo)頻符號浪費資源的缺點。本文主要討論了基于循環(huán)前綴(Cyclic Prefix,CP)的最大似然(Maximum Likelihood,ML)聯(lián)合符號定時與頻偏估計算法和基于IEEE 802.11a標(biāo)準(zhǔn)的前導(dǎo)訓(xùn)練序列(Preamble)同步方案。 本文首先介紹了OFDM系統(tǒng)的發(fā)展與基本原理
4、,并對OFDM技術(shù)的同步方法研究現(xiàn)狀進(jìn)行了總結(jié)。然后對影響系統(tǒng)性能的五種同步誤差參數(shù)進(jìn)行分析,推導(dǎo)了由于同步誤差引入符號間干擾(ISI)和子載波間干擾(ICI)的原理以及對OFDM系統(tǒng)造成的影響。接下來分析了利用CP所攜帶的冗余信息完成符號定時與載波頻率同步的ML估計算法。經(jīng)典的ML算法實現(xiàn)簡單,但是定時估計較為粗糙,所以在此基礎(chǔ)上,為了增加估計器的可用信息,生成穩(wěn)定的符號時鐘和振蕩器頻率,分析了M個連續(xù)符號的ML估計改進(jìn)算法,通過仿真
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