ofdm系統(tǒng)同步技術(shù)研究與實(shí)現(xiàn)

《ofdm系統(tǒng)同步技術(shù)研究與實(shí)現(xiàn)》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。

1、內(nèi)蒙古科技大學(xué)碩士學(xué)位論文1.3論文的主要工作和內(nèi)容安排本文主要討論了兩種基于循環(huán)前綴的最大似然聯(lián)合符號定時與頻率偏移估計的算法一種是適合于AWGN信道的經(jīng)典ML估計另一種是新近提出的針對快衰落多徑信道的ML估計算法對兩種算法的性能進(jìn)行了仿真分析構(gòu)建了一個基于DVB-T標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)際OFDM系統(tǒng)的仿真平臺提出一種OFDM系統(tǒng)接收端的設(shè)計方案最后將這一設(shè)計方案在DSP的集成開發(fā)環(huán)境CCS中進(jìn)行了軟件調(diào)試本文的內(nèi)容和章節(jié)安排如下第一章主要闡述了OFDM的特點(diǎn)及發(fā)展現(xiàn)狀和研究背景第二章介紹了無線信道的傳播特性及信道模型并對單載波與多載波傳輸方式進(jìn)行了比較最后詳細(xì)闡述了OFDM系統(tǒng)

2、的基本原理包括OFDM系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型保護(hù)間隔與循環(huán)前綴CPOFDM的FFT的實(shí)現(xiàn)以及OFDM的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)第三章介紹了OFDM系統(tǒng)的同步方式對影響同步性能的定時偏差與頻率偏差進(jìn)行了詳細(xì)的分析和仿真并介紹了同步算法的研究現(xiàn)狀最后著重討論和分析了基于兩種信道下的定時與頻偏聯(lián)合ML估計算法對其性能進(jìn)行了仿真分析第四章構(gòu)建了一個基于DVB-T標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)際OFDM系統(tǒng)的仿真平臺提出一種OFDM系統(tǒng)接收端的設(shè)計方案該方案是將數(shù)字鎖相環(huán)與經(jīng)典的ML估計器結(jié)合在一起通過估計與跟蹤實(shí)現(xiàn)了對OFDM信號由粗到細(xì)的同步最后本文還將這一設(shè)計方案在DSP的集成開發(fā)環(huán)境CCS中進(jìn)行了軟件調(diào)試為隨后的應(yīng)用

3、實(shí)現(xiàn)方面的研究提供了一個軟件平臺4內(nèi)蒙古科技大學(xué)碩士學(xué)位論文第二章OFDM系統(tǒng)的基本原理OFDM是多載波調(diào)制(MCM)技術(shù)的一種它把高速數(shù)據(jù)流通過串并變換變換成速率相對較低的并行數(shù)據(jù)再分配給一組正交的子載波進(jìn)行傳輸串并變換使得每個子載波上的數(shù)據(jù)符號持續(xù)周期相對增加從而有效的減少了ISI同時OFDM允許子載波的頻譜相互重疊相比常規(guī)的頻分復(fù)用(FDM)系統(tǒng)可以最大限度的利用頻譜資源這在頻譜資源緊張的無線通信系統(tǒng)中是非常重要的下面先介紹無線信道的傳播特性及模型而后再詳細(xì)闡述OFDM的基本原理為了便于理論分析[2]全文采用OFDM符號的低通等效表示形式展開討論2.1無線信道的傳

4、播特性根據(jù)電磁波的傳輸機(jī)理可將無線信號的傳播模型分為大尺度傳播模型和小尺度傳播模型相應(yīng)接收信號的特征分別為大尺度衰落和小尺度衰落大尺度衰落是用來估計給定任意收發(fā)信機(jī)間幾百或幾千米的平均信號強(qiáng)度該強(qiáng)度可以用來估計發(fā)射機(jī)的無線覆蓋區(qū)域而小尺度傳播模型是描述在短距離幾個波長上收到信號強(qiáng)度的快速震蕩小尺度衰落是在無線通信系統(tǒng)的設(shè)計中主要考慮的問題小尺度衰落的類型取決于信號參數(shù)如帶寬符號速率和信道參數(shù)最大延時擴(kuò)展和多普勒擴(kuò)展不同的傳輸信號經(jīng)歷不同類型的衰落在移動無線信道中的時間彌散和頻率彌散的兩兩組合導(dǎo)致了四種可能的傳輸結(jié)果多徑時延擴(kuò)展導(dǎo)致時間彌散和頻率選擇性衰落而多普勒擴(kuò)展導(dǎo)致

5、頻率彌散和時間選擇性衰落2.1.1多徑時延擴(kuò)展造成的衰落[3]1平坦衰落如果移動無線信道的帶寬大于傳輸信號的帶寬并且在此頻帶范圍內(nèi)有恒定的增益和線性相位響應(yīng)那么收到的信號將經(jīng)歷平坦衰落這意味著傳輸信號的頻率分量的相對結(jié)構(gòu)不變只是整體信號強(qiáng)度發(fā)生變化在平坦衰落信道中傳輸信號的符號周期要比信道的多徑時延擴(kuò)展大所以無線信道的單位沖激響應(yīng)可以近似為無過剩延時也就是可用一個δ(t)來表示平坦衰落信道也稱為窄帶信道因?yàn)閭鬏斝盘柕膸挶绕教顾ヂ湫诺赖膸捳ǔＦ教顾ヂ湫诺缹?dǎo)致深衰落故在深衰落期間要求發(fā)射機(jī)的功率比工作在非衰落信道下的發(fā)射機(jī)功率高20dB或30dB以下為信號經(jīng)歷頻率選擇

6、性衰落的條件5內(nèi)蒙古科技大學(xué)碩士學(xué)位論文B<>σ式2.1SCSτ其中B是基帶信號帶寬B是信道相干帶寬T是基帶信號的符號周期σ是SCSτ信道的最大延時擴(kuò)展2頻率選擇性衰落如果移動無線信道在小于傳輸信號的帶寬的頻帶范圍內(nèi)有恒定的增益和線性相位響應(yīng)那么收到的信號將經(jīng)歷頻率選擇性衰落在此條件下信道脈沖響應(yīng)的延時擴(kuò)展要大于傳輸信號的符號周期一旦這種情況發(fā)生在收端得到的傳輸信號的各路徑分量將經(jīng)歷不同的時延和幅值衰減致使信號發(fā)生畸變頻率選擇性衰落是傳輸符號的時間彌散造成的這樣的信道會導(dǎo)致符號間干擾ISI頻率選擇性衰落信道也被稱為廣帶信道widebandchannel是因?yàn)榇藭r

7、傳輸信號的帶寬大于信道脈沖響應(yīng)的帶寬以下為信號經(jīng)歷頻率選擇性衰落的條件B>BT<σ式2.2SCSτ2.1.2多普勒擴(kuò)展造成的衰落1快衰落物體的移動性帶來了多普勒偏移物體的移動速度越快多普勒偏移越大這就造成了在基帶符號傳輸周期內(nèi)信道脈沖響應(yīng)迅速變化從而使傳輸?shù)男盘柊l(fā)生畸變這種現(xiàn)象稱為快衰落也叫時間選擇性衰落產(chǎn)生快衰落的信道稱為快衰落信道由于多普勒擴(kuò)展引起頻率彌散隨著多普勒擴(kuò)展增大快速衰落也會增加快衰落只是說明移動性導(dǎo)致的信道的變化實(shí)際上快衰落僅在低速數(shù)據(jù)傳輸時才會出現(xiàn)以下為信號經(jīng)歷頻率選擇性衰落的條件T>TB