基于OFDM系統(tǒng)同步算法的研究

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1、哈爾濱下程大學(xué)碩十學(xué)位論文摘要正交頻分復(fù)用(OFDM)是一種多載波調(diào)制技術(shù)。由于具有很高的頻譜利用率、很強(qiáng)的抗多徑延遲能力，它已經(jīng)廣泛的應(yīng)用在數(shù)字音頻廣播、數(shù)字電視以及無線局域等無線高速數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中，并將會(huì)成為第四代移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)之一。OFDM系統(tǒng)對(duì)同步誤差非常敏感，特別是對(duì)頻率偏差。當(dāng)存在同步誤差時(shí)，子載之間的正交性遭到破壞，從而引起嚴(yán)重的子載波間干擾，使系統(tǒng)性能大大下降。因而性能良好的同步方法對(duì)于OFDM系統(tǒng)是至關(guān)重要的。本文首先回顧了OFDM技術(shù)的發(fā)展歷程，介紹OFDM技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)和OFDM系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)。在講述了無線信道的傳播特性后，從理論上分析了定時(shí)偏差和頻率偏差對(duì)OFD

2、M系統(tǒng)的影響。其次重點(diǎn)研究基于訓(xùn)練序列和循環(huán)前綴的同步算法。其中，最大似然(ML)算法利用了OFDM信號(hào)中循環(huán)前綴的相關(guān)性進(jìn)行同步估計(jì)；Schmidl&Cox、Minn和Park算法是通過加入具有特殊結(jié)構(gòu)的訓(xùn)練序列實(shí)現(xiàn)同步估計(jì)。最后對(duì)基于循環(huán)前綴和導(dǎo)頻的聯(lián)合算法進(jìn)行了分析。傳統(tǒng)的基于導(dǎo)頻和循環(huán)前綴的算法雖對(duì)頻偏估計(jì)很有效，但計(jì)算復(fù)雜度較高。本文在傳統(tǒng)算法的基礎(chǔ)上提出了一種改進(jìn)的基于導(dǎo)頻和循環(huán)前綴的頻率同步算法。主要是犧牲了同步估計(jì)的準(zhǔn)確性來換取計(jì)算復(fù)雜度的降低。該算法通過簡(jiǎn)化最大似然函數(shù)，有效的提高了運(yùn)算速度，克服了頻偏估計(jì)計(jì)算復(fù)雜度高的缺點(diǎn)。在算法的復(fù)雜性和準(zhǔn)確性之間獲取一個(gè)平衡點(diǎn)。

3、分析和仿真表明：改進(jìn)算法在高信噪比下性能更接近于聯(lián)合算法。關(guān)鍵詞：同步；正交頻分復(fù)用(OFDM)；循環(huán)前綴；導(dǎo)頻；最大似然準(zhǔn)則哈爾濱=r程人學(xué)碩士學(xué)位論文ABSTRACTOrthogonalfrequency-divisionmultiplexingisatechnologyofmulti．cardermodulation．OFDMhasbeenwidelyappliedinhighdatatransmissionwirelesssystems，suchasdigitalvideobroadcast(DVB)，digitaltelevision(DTV)，wirelesslocalal

4、eanetwork(WLAN)，duetoitshighfrequencyutilizationefficiencyanditsrobustnesstomultipathdelayspread．OFDMwillplayakeyroleintheforthgenerationofmobilecommunication．OFDMsystemsalemuchsensitivetosynchronizationerrors，especiallyfrequencyoffset．Thesynchronizationerrorsdestroytheorthogonalitybetweensub．ca

5、rriesofsystem，whichleadtointerferebetweensub-carriesanddegradethesystemperformance．SoitisimportanttohaveagoodsynchronizationalgorithmforOFDMsystem．ThepapergivesabriefsurveyofthedevelopmentofOFDMtechnologyandintroducesthedisadvantageandadvantageofOFDMtechnologyandthekeytechnologyofOFDMsystem．Afte

6、rpresentingthecharacteristicsofthewirelesschannel，thispaperanalyzestheimpactoftimingerrorandfrequencyoffsetonOFDMsystemintheory．Thenthepaperstudiesthesynchronizationalgorithms，particularlythesynchronizationalgorithmsusingtrainingsymbolandsynchronizationalgorithmsbasedoncyclicprefix．Thereinto，the

7、relativityofcyclicprefixisusedforsynchronizationestimationinMLmethod；trainingsequencewithspeciallstructureisusedforsynchronizationestimationinSchmidl&Cox、MinnandParkmethod．Moreover,thispaperdetailedlyanalyzesajointsynchroniz