OFDM系统的同步算法研究

论文摘要

正交频分复用(OFDM)技术是宽带无线接入领域和下一代移动通信系统的核心技术,具有频谱利用率高,数据传输速率高,抗多径衰落能力强的优点,已经受到人们的广泛关注。实现准确的符号定时同步和载波频率同步,对OFDM系统的整体性能有着决定性的影响。因此同步成为OFDM系统中的关键环节,并成为现代通信领域中的研究热点。本文的主要研究内容是OFDM系统同步算法。首先介绍了OFDM技术的数学原理、特征以及系统的关键技术和构成模型。分析了载波频率偏差、符号定时偏差和样值频率偏差对OFDM系统性能的影响。详细介绍并论述了基于循环前缀和基于训练符号的OFDM系统符号定时和载波频率联合同步算法。分析、比较了五种利用循环前缀的定时估计方法的实现复杂度以及定时估计性能,给出了多个结论。针对典型的基于训练符号的Schmidl同步算法,分别给出了改进的符号定时和载波频率同步算法,并对这些算法进行了仿真和分析。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 无线信道的传输特征
• 1.2.1 衰减作用
• 1.2.2 多径效应
• 1.2.3 时变性
• 1.3 OFDM 的提出和发展
• 1.4 本课题的背景，目标，内容安排
• 第二章 OFDM 系统
• 2.1 OFDM 系统的基本原理
• 2.1.1 OFDM 系统的调制和解调
• 2.1.2 保护间隔和循环前缀
• 2.2 OFDM 系统模型
• 2.3 OFDM 中的关键技术
• 2.4 OFDM 的优缺点
• 2.5 本章小结
• 第三章 OFDM 系统的同步技术
• 3.1 OFDM 系统的三种同步
• 3.2 同步偏差对OFDM 系统性能的影响
• 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 抽样时钟偏差的影响
• 3.3 OFDM 系统中的各种同步算法
• 3.4 本章小结
• 第四章 基于循环前缀的同步算法
• 4.1 引言
• 4.2 MLE 联合同步算法
• 4.2.1 算法描述
• 4.2.2 算法性能仿真
• 4.2.3 MLE 算法的优缺点
• 4.3 同步算法运算复杂度分析
• 4.3.1 五种估计算法原理
• 4.3.2 算法性能仿真
• 4.3.3 仿真结果分析
• 4.4 本章小结
• 第五章 基于训练符号的同步算法
• 5.1 引言
• 5.2 Moose 同步算法
• 5.3 Schmidl 同步算法
• 5.3.1 训练符号设计
• 5.3.2 符号定时偏差估计
• 5.2.3 载波频率偏差估计
• 5.4 改进的符号定时同步算法
• 5.4.1 改进的Schmidl 滑窗算法
• 5.4.2 Minn 符号定时偏差估计算法
• 5.4.3 Park 定时偏差估计算法
• 5.4.4 仿真结果
• 5.5 改进的载波频率同步算法
• 5.5.1 重复结构训练符号设计
• 5.5.2 Morelli 频偏估计算法
• 5.5.3 Song 频偏估计算法
• 5.5.4 仿真结果
• 5.6 本章小结
• 第六章 全文总结与展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文