正交頻分復用系統(tǒng)頻率同步與定時同步研究.pdf

1、同步偏差對OFDM系統(tǒng)的性能會產(chǎn)生很大影響,因此在接收端需要對同步偏差進行估計與補償.我們分析了在OFDM同步算法的論文與專著,以統(tǒng)計信號處理的估計理論與自適應濾波為理論背景,對OFDM系統(tǒng)的同步問題進行了深入研究,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)在各個部分的典型圖形.隨后概述了OF

2、DM的優(yōu)缺點與關(guān)鍵技術(shù).最后對論文包含的工作與作者的主要貢獻進行了闡述.第二章:OFDM系統(tǒng)同步偏差.我們首先簡要介紹無線移動信道的基本概念,分析了影響小尺度衰落的因素、信道的沖激響應問題、移動多徑信道的參數(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同步,定時同步又分為符號同步和采樣時鐘同步,符號同步的目的就是找到正確的FFT窗位置,而采樣時鐘同步的主要目的是使接收機和發(fā)射機的采樣時鐘頻率保持一致.該章最后系統(tǒng)

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

4、不適用于頻偏隨時間變化的信道;虛載波法可以取得較好的性能,但是運算復雜度很高;導頻法估計精度較高,不過插入導頻序列降低了系統(tǒng)的帶寬利用率.此外還有盲估計方法.現(xiàn)有的頻偏估計方法多數(shù)為非自適應算法,難以適應隨時間變化的頻偏.第四章:OFDM系統(tǒng)頻率粗同步.在頻率細同步完成以后,要對整數(shù)倍頻偏進行估計.現(xiàn)有的粗頻偏估計算法中,最大似然法的精度高但是運算量大,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算法,稱為導頻相關(guān)極值算

5、法,利用接收信號序列和導頻的內(nèi)在聯(lián)系求取粗頻偏估計,推導出了新的判決函數(shù),對不同的序號的移位值來計算判決函數(shù)值,取最大值時的序號為粗頻偏估計值.我們對算法性能進行了仿真實驗,結(jié)果表明,該算法取得了較好的性能.第五章:OFDM系統(tǒng)定時同步.同步的另一個主要問題就是定時的同步.定時同步的方法通?？煞譃閮深?一類是通過發(fā)送訓練序列來實現(xiàn),估計精度較高,延時小,而且可以進行比較可靠的信道估計,以利于信號解調(diào),但是發(fā)送訓練序列降低了數(shù)據(jù)的有效速率