正交頻分復(fù)用系統(tǒng)頻率同步技術(shù)研究.pdf

1、未來(lái)無(wú)線通信系統(tǒng)需要能用有限的頻譜資源提供更多的通信業(yè)務(wù)、更高的通信速率和更好的通信質(zhì)量。目前3G規(guī)定的2Mbit/s的傳輸速率已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足人類社會(huì)的需求,3G技術(shù)正朝著B3G、4G技術(shù)方向發(fā)展。OFDM技術(shù)是一種多載波調(diào)制技術(shù),被選為下一代無(wú)線移動(dòng)通信系統(tǒng)的核心技術(shù)之一。
　　 OFDM具有很強(qiáng)的抗符號(hào)間干擾、抗多徑衰落的能力,頻譜利用率高,適合高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)葍?yōu)點(diǎn)。但是,OFDM技術(shù)中仍有許多需要繼續(xù)研究的問(wèn)題。其中,OF

2、DM系統(tǒng)中的載波頻率同步技術(shù)是一個(gè)研究的熱點(diǎn)和難點(diǎn),因?yàn)镺FDM系統(tǒng)對(duì)載波頻偏極為敏感,載波頻率同步誤差可以破壞子載波間的正交性,從而引起系統(tǒng)性能的大大降低。已經(jīng)提出的頻率同步算法有:基于循環(huán)前綴的頻率同步算法,因多徑的影響致使估計(jì)性能不佳;基于訓(xùn)練序列的頻率同步算法,頻域內(nèi)只能估計(jì)整數(shù)頻偏,時(shí)域內(nèi)不能同時(shí)滿足估計(jì)范圍和估計(jì)精度的要求,并且需要額外的插入訓(xùn)練序列,致使系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸效率有所降低;在無(wú)線移動(dòng)通信系統(tǒng)中,信道經(jīng)常是時(shí)變的,一

3、般需要對(duì)信道進(jìn)行估計(jì),因而插入了已知的導(dǎo)頻符號(hào),這些導(dǎo)頻符號(hào)在攜帶信道信息的同時(shí)也攜帶了頻率偏移的信息,故可以使用導(dǎo)頻符號(hào)進(jìn)行頻偏估計(jì),結(jié)果表明這種算法能使系統(tǒng)達(dá)到不錯(cuò)的跟蹤性能,也不會(huì)對(duì)數(shù)據(jù)傳輸效率有大的影響。
　　 本文吸收了國(guó)內(nèi)外在OFDM同步實(shí)現(xiàn)技術(shù)方面取得的許多研究成果,對(duì)OFDM系統(tǒng)中頻率同步技術(shù)進(jìn)行了進(jìn)一步的研究,并提出了幾種改進(jìn)算法,理論分析和仿真實(shí)驗(yàn)都顯示,改進(jìn)算法具有更好的頻率跟蹤性能。本文首先對(duì)無(wú)線通信信道

4、進(jìn)行了簡(jiǎn)單的介紹,在簡(jiǎn)單闡述了OFDM系統(tǒng)基本原理和特點(diǎn)的基礎(chǔ)上,對(duì)其關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了概述。然后對(duì)OFDM系統(tǒng)子載波間的正交性、DFT的應(yīng)用和循環(huán)前綴的插入等知識(shí)進(jìn)行了簡(jiǎn)單闡明。其次,在介紹了OFDM系統(tǒng)對(duì)同步要求的基礎(chǔ)上,說(shuō)明了各同步偏差對(duì)系統(tǒng)的影響,并對(duì)各同步算法作了簡(jiǎn)單概括。最后,在介紹了基于最大似然準(zhǔn)則的頻偏跟蹤算法的基礎(chǔ)上,提出了一種基于相位糾正的頻偏跟蹤算法;在總結(jié)了幾種基于導(dǎo)頻的最大似然估計(jì)頻率跟蹤算法的基礎(chǔ)上,提出了兩種改