多載波移動通信系統(tǒng)中的同步技術研究.pdf

1、進入二十一世紀以來，人們不斷追求更高的通信質(zhì)量和更豐富的通信業(yè)務，無線通信技術正在以前所未有的速度向前發(fā)展。盡管目前人們對于新一代無線通信系統(tǒng)的需求和應用目標尚未形成統(tǒng)一的意見，但普遍的看法是新一代無線通信系統(tǒng)應該能夠支持更高的信息傳輸速率，具有更靈活地支持可變速率、支持更豐富的業(yè)務、適應更惡劣的環(huán)境的能力。信息傳輸速率的提高使得信號占用的帶寬越來越寬，進而均衡技術更加復雜。在此情況下，多載波調(diào)制技術應運而生。當前，第三代移動通信系統(tǒng)已

2、逐步投入商用，第四代(B3G/4G)移動通信技術的研究和開發(fā)正在全球范圍展開。廣義多載波(GMC)和正交頻分復用(OFDM)作為當前重點研究的兩種多載波傳輸技術，在頻譜利用率、較強的抗衰落能力以及實現(xiàn)的復雜度等方面都表現(xiàn)出較好的技術前景。根據(jù)國家FuTURE計劃擬訂的關于新一代蜂窩移動通信系統(tǒng)的研究目標，東南大學移動通信實驗室B3G課題組提出了支持多天線的廣義多載波(MIMO—GMC)無線傳輸技術。 B3G系統(tǒng)中，上行鏈路采用了

3、GMC方式，下行鏈路采用OFDM方式。本文主要研究了兩種多載波傳輸技術中的定時同步技術，在數(shù)字通信中參數(shù)估計理論研究的基礎上，開展對MIMO—GMC定時同步和OFMD系統(tǒng)符號定時同步的相關工作。 基于MIMO—GMC系統(tǒng)總體架構(gòu)和定時同步理論基礎，研究了該系統(tǒng)中的定時同步算法，并針對上行定時同步中的捕獲算法和跟蹤算法作了性能仿真和分析。在搭建的仿真平臺上，針對不同的同步碼、不同移動臺速度、不同插值算法、不同的天線配置方案以及不同

4、的定點化方案作了較為詳盡的仿真，驗證了基于二維能量窗的定時捕獲算法和基于導頻能量合并的定時跟蹤算法的可行性和優(yōu)越性，為硬件實現(xiàn)提供了有力的依據(jù)。 OFDM系統(tǒng)中，則在傳統(tǒng)的最大似然定時和頻偏聯(lián)合估計分析研究的基礎上，針對傳統(tǒng)算法中循環(huán)前綴前面的數(shù)據(jù)受多徑影響較大從而影響同步性能的缺點，提出了改進的同步算法，并用正確同步概率和歸一化均方誤差兩個性能指標對改進算法進行了評估。仿真結(jié)果表明，改進算法有效的提高了OFDM符號定時同步的性