FSO-OFDM同步技術的研究.pdf

1、正交頻分復用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM)是第四代移動通信的核心技術，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。將其與自由空間光通信(Free Space Optical，F(xiàn)SO)結合，能夠在高速運動中實現(xiàn)高質量高速率的數(shù)據(jù)傳輸，同時有更高的頻譜利用率和更大的系統(tǒng)容量。
　　但是OFDM對同步誤差十分敏感，同步是FSO-OFDM系統(tǒng)的關鍵技術。接收

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

3、步算法和載波同步算法。
　　首先，提出了一種自相關性能強，不易受頻率偏差影響的FH序列作為之后同步算法的基礎。其次，研究了基于訓練序列的Schmidl&Cox算法和Minn算法，分析了它們在符號定時估計中的特點以及缺點，并在此基礎上，采用了FH序列構造的訓練序列對符號定時同步判決函數(shù)進行了三種改進，使得函數(shù)峰值所對應的位置恰為訓練符號的起始點，從而通過檢測峰值即可迅速確定訓練符號的起始位置，克服了以往算法中定時測度存在引起估計模糊

4、的平臺現(xiàn)象和多尖峰現(xiàn)象，提高了定時同步精度。最后，分析了基于循環(huán)前綴的同步算法，對傳統(tǒng)的ML同步算法和連續(xù)符號的ML算法進行了大量仿真分析和性能比較，最后采用了部分CP相關算法實現(xiàn)了小數(shù)倍頻率偏差的估計，提高了估計精度。針對現(xiàn)有頻偏估計范圍較小的缺點，借助FH序列構造具有共軛對稱性質的訓練序列，提出了一種基于FH序列的符號定時和頻偏估計的聯(lián)合估計改進算法。理論分析和仿真結果表明，相對于傳統(tǒng)的算法，新算法提高了符號定時同步精度，擴大了頻偏