基于OFDM的高速无线通信系统同步技术研究

论文题目: 基于OFDM的高速无线通信系统同步技术研究

论文类型: 硕士论文

论文专业: 通信与信息系统

作者: 杜夔

导师: 黄清

关键词: 正交频分复用,定时估计,频偏估计,循环保护前缀

文献来源: 东南大学

发表年度: 2005

论文摘要: 随着人们对信息的需求不断增长,高速率的通信系统亦随之飞速发展;速率的提高使得信号占用的带宽亦越来越宽;带宽的增加,带来了均衡技术的复杂化。在这种情况下,多载波调制技术就应运而生了。正交频分复用(OFDM)作为一种多载波调制方式被广泛关注,它有众多优点:频带利用率高,可采用快速傅立叶变换(FFT)实现,具有很强的抗衰落能力。因此,OFDM已成为未来高速无线通信系统B3G/4G的支撑技术。但同时由于OFDM“正交”的特点,使其易受载波频率偏差的影响。因此同步技术在OFDM系统中具有举足轻重的作用。本文根据B3G下行链路的需求,开展了OFDM系统的同步算法研究。本文分析了两类OFDM同步算法——基于训练序列(TSB)的同步算法和基于循环保护前缀(GIB)的同步算法。前者利用每一数据帧中的辅助信息——训练序列,估计系统定时和频率的误差。由于辅助信息的预知性,使得这种算法的准确度比较高,但它同时降低了有用信息的传送率。后者是利用每一OFDM符号都插入的保护前缀进行参数估计。尽管它的精度没有前者的高,但它可以在每个符号都进行同步,以跟踪定时和频偏误差的变化。本文提出了一种基于周期训练符号频偏估计的改进算法,该算法不仅能保证小数倍子载波带宽的频偏(FFO)估计精度,同时能降低整数倍子载波带宽的频偏(IFO)错误估计概率。在分析同步算法的同时,文章比较了这些算法的定时、频偏估计性能。并在此基础上给出了同步实现方案。最后对OFDM同步实现的两个阶段——同步捕获和同步跟踪分别进行讨论,指出每一阶段相应的同步算法。

论文目录:

摘要

ABSTRACT

第一章 绪论

1.1 正交频分复用技术的背景

1.2 正交频分复用技术的特点

1.3 正交频分复用技术在高速数据传输中应用现状与前景

1.4 论文的主要工作和结构

第二章 OFDM 系统与同步要求

2.1 OFDM 系统基本原理

2.1.1 OFDM 子载波间的正交性

2.1.2 DFT 的实现

2.1.3 保护间隔和循环前缀

2.2 通信中的同步技术

2.2.1 信号参数估计

2.2.2 载波同步

2.2.3 符号定时估计

2.3 OFDM 系统同步技术

2.3.1 载波频率偏差对OFDM 系统的影响

2.3.2 符号和样值定时偏差对OFDM 系统的影响

2.3.3 OFDM 系统同步算法

2.4 本章小结

第三章 基于训练序列的同步算法

3.1 两个连续相同符号训练序列的频域同步算法

3.1.1 定时估计

3.1.2 频偏估计

3.1.2.1 FFO 估计

3.1.2.2 FFO 估计的性能

3.1.2.3 IFO 估计

3.2 周期符号训练序列的时域同步算法

3.2.1 周期训练符号

3.2.2 定时估计

3.2.3 频偏估计

3.2.4 改进算法

3.2.4.1 IFO 估计改进算法

3.2.4.2 Schmidl_M 算法

3.3 本章小结

第四章 基于循环前缀的同步算法

4.1 GIB 最大似然同步算法

4.1.1 一个 OFDM 符号的MLE 同步算法

4.1.2 M 个OFDM 符号的联合MLE 同步算法

4.2 GIB 改进算法

4.2.1 改进的定时估计

4.2.2 改进的频偏估计(GIB-short)及性能

4.3 各种算法的比较

4.3.1 运算量的比较

4.3.2 定时估计的性能比较

4.3.3 频偏估计的性能比较

4.4 本章小结

第五章 OFDM 同步实现方案

5.1 802.11A 的同步实现方案

5.2 OFDM 同步实现技术的讨论

5.3 本章小结

第六章 结束语

致谢

发布时间: 2007-06-11

参考文献

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• [9].OFDM系统中的同步技术及同步算法[D]. 孙彪.吉林大学2010
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相关论文

• [1].OFDM通信系统的符号和频率同步算法研究[D]. 方向红.东南大学2006
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标签：正交频分复用论文;  定时估计论文;  频偏估计论文;  循环保护前缀论文;