OFDM系統(tǒng)中相位噪聲消除技術(shù)研究.pdf

1、由于OFDM技術(shù)可以克服高速率數(shù)據(jù)傳輸時(shí)碼間干擾增大的問(wèn)題，并且具有頻譜利用率高，硬件實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，已成為繼CDMA后的又一核心技術(shù)，在許多無(wú)線通信系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用，并有望應(yīng)用于4G移動(dòng)通信系統(tǒng)中。但由于其各子載波間嚴(yán)格正交，所以對(duì)相位噪聲、載波頻率偏移和信道多普勒頻移非常敏感。它們都會(huì)破壞其子載波間正交性，引入載波間干擾ICI，產(chǎn)生錯(cuò)誤地板，嚴(yán)重降低系統(tǒng)性能。論文主要針對(duì)OFDM系統(tǒng)中的相位噪聲影響及其相位噪聲消除算法進(jìn)行了研

2、究，并分析探討了載波頻率偏移和時(shí)變信道下的OFDM系統(tǒng)性能。 本文首先對(duì)OFDM系統(tǒng)中的相位噪聲影響進(jìn)行研究。分別研究了相位噪聲所產(chǎn)生的共同相位誤差和載波間干擾的有關(guān)性質(zhì)，并深入分析了系統(tǒng)參數(shù)(如系統(tǒng)帶寬、載波間隔、子載波數(shù)等)對(duì)OFDM系統(tǒng)性能的影響，從而為OFDM系統(tǒng)中相位噪聲消除技術(shù)的研究及優(yōu)化系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置提供參考。然后，論文分別基于Turbo Coded OFDM系統(tǒng)和WEE 802.11a無(wú)線局域網(wǎng)物理層規(guī)范，提出了兩

3、種頻域迭代相位噪聲消除算法?；赥urbo Coded OFDM系統(tǒng)所提出的算法其主要思想是利用Turbo碼輸出軟信息對(duì)OFDM符號(hào)進(jìn)行重構(gòu)，根據(jù)重構(gòu)符號(hào)采用線性最小均方誤差估計(jì)方法(LMMSE)對(duì)相位噪聲進(jìn)行估計(jì)，最后通過(guò)頻域卷積的方法消除相位噪聲。仿真結(jié)果表明，所提出的算法經(jīng)過(guò)少數(shù)次迭代就可以消除ICI所產(chǎn)生的錯(cuò)誤地板?；贗EEE802.11a標(biāo)準(zhǔn)所提出的算法和基于Turbo Coded OFDM系統(tǒng)的算法實(shí)現(xiàn)過(guò)程相似。該算法與其

4、他算法的主要區(qū)別是不需要任何附加的導(dǎo)頻信息，僅利用IEEE 802.11a中所含的四個(gè)導(dǎo)頻信息來(lái)對(duì)共同相位誤差進(jìn)行估計(jì)，而且算法中進(jìn)行了矩陣運(yùn)算優(yōu)化。仿真結(jié)果表明，該算法通過(guò)少數(shù)次迭代也可以有效消除ICI所造成的錯(cuò)誤地板，但其實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度大大降低，且同時(shí)適用于維納相位噪聲和PLL相位噪聲。 本文針對(duì)OFDM系統(tǒng)中數(shù)字取反和數(shù)字共軛兩種ICI自消除算法進(jìn)行了研究，分別對(duì)這兩種算法在相位噪聲、載波頻率偏移和時(shí)變信道下的有效性進(jìn)行探討。