OFDM系统定时频偏联合同步估计算法研究

论文摘要

正交频分复用(OFDM)是一种无线环境下的多载波高速传输技术,它以频谱利用率高、成本低、抗多径干扰等优势而成为下一代无线通信系统物理层技术的候选方案。但是,OFDM技术由于其多载波传输的特点而对同步错误异常敏感。当存在同步错误时,子载波间的正交性遭到破坏,从而使解调性能下降。因此,性能良好的同步算法对于OFDM系统是非常重要的。本文在对国内外定时频偏联合同步估计算法分析总结的基础上,着重对两种不同类型的联合同步算法进行了研究。针对最大似然(ML)定时频偏联合同步估计算法的多径信道不适用性,本文提出了一种利用Jakes多径衰落信道模型进行改进的算法,改进过程运用两级同步方式。仿真实验结果表明,改进后的算法可以有效地克服多径衰落带来的影响,能够获得良好的同步性能,更加具有实用意义。另外提出了一种基于选择性叠加导频的定时频偏联合同步估计算法,该算法利用导频与数据序列间的最小相关性进行导频的选择,在提高系统资源利用率的同时可以降低数据受干扰的程度,依靠导频的强自相关性来进行同步估计。仿真实验表明,同步相关输出峰值尖锐,定时同步估计准确且频率估计范围较大,具有同步性能上的优势。

论文目录

• 提要
• 第一章 绪论
• 1.1 论文研究背景
• 1.2 论文研究意义
• 1.3 定时频偏联合同步估计算法国内外研究现状
• 1.4 论文主要工作与结构安排
• 第二章 OFDM 系统原理
• 2.1 OFDM 系统基本模型
• 2.2 OFDM 系统实现原理
• 2.2.1 正交性原理
• 2.2.2 调制与解调过程的实现
• 2.2.3 保护间隔与循环前缀
• 2.3 OFDM 系统的关键技术与优缺点
• 2.3.1 OFDM 系统的关键技术
• 2.3.2 OFDM 系统的优缺点
• 2.4 本章小结
• 第三章 OFDM 系统的同步技术
• 3.1 OFDM 系统同步概述
• 3.2 同步偏差对OFDM 系统的影响
• 3.2.1 载波频率偏差的影响
• 3.2.2 符号定时偏差的影响
• 3.2.3 样值定时偏差的影响
• 3.3 OFDM 系统同步流程
• 3.4 本章小结
• 第四章 基于循环前缀的定时频偏联合同步估计算法
• 4.1 最大似然（ML）同步估计算法
• 4.1.1 算法描述
• 4.1.2 算法的仿真与性能分析
• 4.2 多径信道下 ML 同步估计算法的改进
• 4.2.1 Jakes 多径信道模型
• 4.2.2 改进算法的描述
• 4.2.3 改进算法的仿真与分析比较
• 4.3 本章小结
• 第五章 基于选择性叠加导频的定时频偏联合同步估计算法
• 5.1 系统模型
• 5.2 算法描述
• 5.3 算法的仿真与性能分析
• 5.4 本章小结
• 第六章 结束语
• 6.1 全文总结
• 6.2 未来展望
• 参考文献
• 摘要
• ABSTRACT
• 致谢
• 导师及作者简介