寬帶無線OFDM系統(tǒng)同步算法的研究.pdf

1、下一代移動通信的目標是利用有限的頻譜資源提供可靠、高速的寬帶數(shù)據業(yè)務。正交頻分復用(OFDM)系統(tǒng)能夠有效的對抗多徑衰落并具有較高的頻譜利用率；多輸入多輸出(MIMO)系統(tǒng)能夠大幅度提高系統(tǒng)的吞吐量，因此OFDM技術和MIMO技術成為下一代移動通信的關鍵技術。但OFDM系統(tǒng)和MIMO-OFDM系統(tǒng)對時間和頻率同步誤差很敏感，特別是頻率同步誤差。準確的時間同步和精確的頻率同步是OFDM系統(tǒng)和MIMO-OFDM系統(tǒng)正常工作的前提。本文主要針

2、對OFDM系統(tǒng)及MIMO-OFDM系統(tǒng)中的同步問題進行了較全面而深入的研究，并將所提出的算法和當前國際上的一些經典算法進行了比較。本文的主要研究成果如下： 一、同步誤差對OFDM系統(tǒng)性能的聯(lián)合影響。論文系統(tǒng)地研究了AWGN信道和多徑衰落信道下定時偏差和載波頻偏對OFDM系統(tǒng)解調信號及均值信干比的聯(lián)合影響，并通過仿真對分析結果進行了驗證。較之以往的同步誤差影響分析，本文的分析結果具有更一般的意義。此分析結果為后續(xù)章節(jié)的同步算法設計

3、提供了理論基礎。 二、OFDM系統(tǒng)數(shù)據輔助類同步算法的研究。論文針對傳統(tǒng)同步算法存在的“峰值平臺”效應帶來的定時模糊問題，提出了一套完整的同步解決方案。新算法利用新定義的前導結構和相關特性優(yōu)異的訓練序列，采用接收信號與本地訓練序列直接相關的方法捕獲定時位置，定時同步只需一步完成，同時利用整數(shù)頻偏對訓練序列相關特性的影響，可以結合定時位置在時域直接估計整數(shù)頻偏，從而省去了FFT運算，降低了系統(tǒng)同步的運算量，并且算法能夠準確檢測到信

4、號到達的第一徑。仿真結果表明，新算法在較低的信噪比條件下和多徑衰落信道下都具有很好的性能。 三、OFDM系統(tǒng)CP類同步算法的研究。論文針對基于CP的同步算法在多徑衰落信道下性能較差的情況，提出了改進算法，改進算法聯(lián)合利用接收信號的集相關特性和離散導頻構造新的定時度量函數(shù)，并在分析接收信號集相關特性的基礎上給出了離散導頻的設計要求。新算法與傳統(tǒng)算法相比，能夠抗多徑干擾，同時可以加快定時捕獲的速度。 四、MIMO-OFDM系