突發(fā)OFDM系統(tǒng)時(shí)域同步算法的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、正交頻分復(fù)用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM)技術(shù)因其較強(qiáng)的抗干擾能力和較高的頻譜利用率等優(yōu)點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于多種高速無線通信系統(tǒng)中。但是OFDM信號以符號形式進(jìn)行傳輸和處理,對定時(shí)要求很高,必須正確提取出符號起始點(diǎn)位置以減少碼間干擾的影響;OFDM系統(tǒng)的可靠傳輸是以子載波的正交性為前提,因此OFDM系統(tǒng)對載波偏移十分敏感,如果存在頻偏就會(huì)破壞子載波間的正交性,從而引入信道

2、間干擾。同步誤差帶來的符號間干擾和子載波間干擾會(huì)增大系統(tǒng)誤碼率,嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致通信失效,故同步算法的性能優(yōu)劣直接關(guān)系到系統(tǒng)的性能。本論文針對突發(fā)OFDM系統(tǒng),對時(shí)域同步的算法和硬件實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了研究并給出了設(shè)計(jì)方案。
　　本文首先詳細(xì)闡述了OFDM技術(shù)的基本原理,通過理論推導(dǎo)和仿真分析了載波偏差、定時(shí)偏差和采樣偏差對OFDM系統(tǒng)的影響;然后分別詳細(xì)分析了幀檢測、符號同步和頻偏估計(jì)與補(bǔ)償算法,經(jīng)過仿真比較和驗(yàn)證提出了一套基于訓(xùn)練序列延遲自相

3、關(guān)的時(shí)域同步算法方案,滿足系統(tǒng)對誤碼率性能的要求(AWGN信道中信噪比為15dB時(shí)誤碼率下降到10-3以下),相比其他同步算法方案,避免了互相關(guān)運(yùn)算,大大減少了計(jì)算量;最后對提出的算法進(jìn)行了硬件電路的設(shè)計(jì)與優(yōu)化,通過RAM代替寄存器實(shí)現(xiàn)延遲器、RAM和復(fù)數(shù)共軛乘法器復(fù)用、遞歸運(yùn)算、公式化簡及近似等策略有效的減少了硬件消耗,用FPGA綜合工具以及Design Compiler進(jìn)行了占用資源/面積和功耗的分析,結(jié)果表明本設(shè)計(jì)的面積和功耗與同