定時同步序列的稀疏重構(gòu)與幀同步算法研究.pdf

1、多輸入多輸出-正交頻分復(fù)用(Multiple Input Multiple Output-Orthogonal Frequency Division Multiplexing,MIMO-OFDM)技術(shù)能夠在有限的頻譜資源下，提高系統(tǒng)的容量和頻譜利用率，同時還能夠抵抗信道的多徑衰落，是4G的關(guān)鍵技術(shù)之一。MIMO-OFDM技術(shù)在擁有優(yōu)越的性能同時，卻對定時同步性能表現(xiàn)得非常敏感。所以MIMO-OFDM的定時同步研究一直是無線通信領(lǐng)域的一個

2、研究熱點。
　　近年來，由Tao和Candes等人提出了一種新的信息采樣理論，被稱為壓縮采樣(CS,Compressed Sampling或Compressive Sensing)。該理論有別于傳統(tǒng)的Nyquist采樣定理，它指出：假如信號具有稀疏的性質(zhì)，利用壓縮采樣的方法獲得稀疏信號的內(nèi)在信息時，其非線性采樣率將遠(yuǎn)低于Nyquist采樣率，最后再經(jīng)過相應(yīng)的重構(gòu)方法能夠高精度地恢復(fù)原始信號?，F(xiàn)有的研究成果還少有將壓縮感知理論引進(jìn)到

3、定時同步當(dāng)中來，所以利用壓縮感知理論特性來進(jìn)一步提高定時同步的性能是一個值得研究的方向。
　　本文對壓縮感知理論在定時同步中的應(yīng)用進(jìn)行探索性的研究，主要研究其中的幀同步問題。由于定時同步中采用的同步序列屬于復(fù)數(shù)序列，不同于常見的實信號，所以本文首先將針對同步序列的特殊性進(jìn)行稀疏重構(gòu)研究。在不同觀測矩陣和不同的觀測長度的條件下，實現(xiàn)了對稀疏化后同步序列的重構(gòu)。仿真結(jié)果表明稀疏化后的同步序列能夠很好地實現(xiàn)重構(gòu)，并且也比較得出了三種常見

4、觀測矩陣在實驗中的性能差別。
　　針對傳統(tǒng)分布式MIMO-OFDM系統(tǒng)定時同步算法中，發(fā)射天線數(shù)改變時同步度量值魯棒性差，在傳統(tǒng)的閾值選取方法下，其漏捕獲和誤捕獲的概率將大大增加的問題。對分布式MIMO-OFDM系統(tǒng)提出一種修正的定時同步度量函數(shù)，推導(dǎo)了其統(tǒng)計特性，并且基于‘3σ’閾值選取準(zhǔn)則，形成一種新的基于計算閾值的幀同步算法(CTFS)。最后進(jìn)行了大量的仿真實驗，在不同MIMO發(fā)射天線數(shù)目下，比較了提出的CTFS幀同步算法與