无线信道中OFDM同步技术研究

论文摘要

无线通信行业正经历着从窄带、电路交换系统到宽带、基于IP平台的重大变革。在这个向宽带的演化过程中正交频分复用技术(OFDM)备受人们重视。OFDM技术自身具有的高数据速率,高频谱利用率,强抗多径衰落,及对接收端均衡的简化的特性,使得它被视为下一代通信系统的核心技术,诸如3GPP LTE系统,WiMAX,WIFI,电力线载波通信系统,4G通信系统都将OFDM技术作为关键技术。作为一种多载波调制技术,OFDM对同步误差非常敏感,因此其同步问题是一个非常重要的问题,本文对无线信道中基于训练符号的OFDM同步技术进行了深入的研究,在对基于训练符号进行时频联合同步算法前人工作的基础上进行了一系列的工作。本文在介绍论文研究的背景和意义,分析了同步技术对OFDM调制解调技术的重要性的基础上,对无线信道中OFDM同步技术进行了研究,主要研究了无线信道中联合定时同步与频率同步的算法,对联合时频同步算法研究中的经典算法——Schmidl算法进行了深入研究,对Schmidl算法在定时同步时,存在峰值平台的缺点,及在无线多径信道中第一径不是功率最强径时多数同步算法定时同步不精确的问题,提出了一种改进的联合时间频率同步算法,这种改进的算法能够获得较高的定时同步精度和频偏估计精度,避免了峰值平台的出现,同时提出的算法能够分离不同的路径,并找到最强径。本课题也对单训练符号的OFDM快速同步算法进行了研究。在对基于共轭对称结构训练符号的同步算法,及基于重复——共轭对称结构训练符号的同步算法研究的基础上,通提出了一种改进的算法,提出的算法考虑到循环前缀的重复特性,在只需要使用单个训练符号的情况下,能够得到较高的频偏估计精度。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.2 OFOM技术的发展与应用
• 1.3 论文的主要内容
• 第2章 OFOM同步模型与同步技术
• 2.1 OFDM的基本原理
• 2.1.1 OFDM的调制解调原理
• 2.1.2 保护时间与循环前缀
• 2.1.3 OFDM技术的优缺点
• 2.2 OFDM同步模型
• 2.3 OFDM同步技术
• 2.3.1 定时同步技术
• 2.3.2 载波频率同步技术
• 2.4 同步误差对OFOM系统性能的影响
• 2.4.1 定时偏差的影响
• 2.4.2 载波频偏的影响
• 2.5 本章小结
• 第3章 无线信道中OFDM同步算法研究
• 3.1 S& C算法简介
• 3.1.1 S& C算法框图
• 3.1.2 S& C算法训练符号
• 3.1.3 训练符号1 的作用
• 3.1.4 训练符号2 的作用
• 3.2 新的联合时间频率同步算法
• 3.2.1 S& C算法存在的问题
• 3.2.2 新的联合同步算法
• 3.2.3 新的联合时间频率同步算法框图
• 3.3 仿真结果
• 3.4 本章小结
• 第4章 OFOM快速同步方法
• 4.1 接收端训练符号样点特点
• 4.2 单训练符号算法
• 4.2.1 训练符号结构
• 4.2.2 整数频偏估计
• 4.2.3 算法框图
• 4.3 改进的算法
• 4.3.1 整数频偏估计
• 4.4 仿真结果
• 4.5 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读学位期间发表的学术论文
• 致谢