OFDM系統(tǒng)的同步技術(shù)研究和仿真.pdf

1、無線通信技術(shù)的迅猛發(fā)展推動了移動無線通信技術(shù)和無線局域網(wǎng)(WLAN)在全球范圍內(nèi)的變革。這種發(fā)展帶來了即將面世的第四代(4G)無線通信系統(tǒng),這是一種可以隨時(shí)隨地為用戶提供信號的綜合互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP)解決方案,與第一代(1G)、第二代(2G)、第三代(3G)無線通信系統(tǒng)相比,第四代(4G)無線通信系統(tǒng)具有更高的數(shù)據(jù)傳輸速率。為了實(shí)現(xiàn)4G的效果,必須采用更高的調(diào)制方案;正交頻分復(fù)用(OFDM)由于其良好的頻譜效率和強(qiáng)大的抗符號間干擾(ISI

2、)能力,被認(rèn)為是實(shí)現(xiàn)4G效果的不錯(cuò)選擇。然而,在高速數(shù)字無線應(yīng)用方面,由于接收端的各子載波需要符號間干擾(ISI)通道產(chǎn)生傅立葉逆變換,所以,符號間干擾(ISI)通道可能會產(chǎn)生無效頻譜,從而降低正交頻分復(fù)用(OFDM)系統(tǒng)的效率。而且,當(dāng)符號間干擾(ISI)通道有多個(gè)分接頭時(shí),循環(huán)前綴插入的數(shù)據(jù)傳輸速率的系統(tǒng)開銷也高。此外,正交頻分復(fù)用(OFDM)系統(tǒng)對相位噪聲敏感;載波頻率偏移(CFO)和高峰值平均功率比(PAPR)會降低無線電頻率(

3、RF)放大器的功率效率。
　　本文主要就 OFDM的同步技術(shù)進(jìn)行研究和分析,首先簡要概述了OFDM技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展歷史同時(shí)介紹OFDM的優(yōu)缺點(diǎn)和關(guān)鍵技術(shù),然后介紹了OFDM系統(tǒng)的基本原理,接下來對OFDM同步技術(shù)進(jìn)行了研究,包過符號定時(shí)同步、載波同步和采樣時(shí)鐘同步,重點(diǎn)分析了同步偏差對OFDM系統(tǒng)的影響。其次討論和分析了OFDM的同步算法分包過:T. Schmidl& D. Cox算法和Minn算法進(jìn)行了闡述,同時(shí)提出了一種改進(jìn)的

4、定時(shí)偏差的估計(jì)算法,這種改進(jìn)算法可以克服了T.Schmidl& D.Cox算法和H.Minn算法中定時(shí)測度存在導(dǎo)致估計(jì)模糊的平臺現(xiàn)象和多尖峰現(xiàn)象,改進(jìn)算法只存在一個(gè)尖峰,因此提高了符號定時(shí)同步精度,改進(jìn)算法使用了自相關(guān)處理,因此不但它受到載波頻率偏差的影響很小,而且它具有比較強(qiáng)的抗多徑干擾能力,改進(jìn)的定時(shí)算法不僅僅會正確實(shí)現(xiàn) OFDM傳輸系統(tǒng)的幀同步,還可以實(shí)現(xiàn)符號同步的精確。最后對OFDM系統(tǒng)的整個(gè)過程進(jìn)行了程序仿真,并通過驗(yàn)證分析得