OFDM时频同步技术研究

论文摘要

OFDM由于其良好的抗多径时延扩展性能和高效的频谱特性越来越受到人们的关注。OFDM系统对时偏和频偏十分敏感,容易引起载波间干扰。因此,在OFDM通信系统中,进行精确的时频偏移估计和补偿显得极为重要,同步问题已成为OFDM系统研究的主要内容。只有OFDM系统在实际应用中实现严格的同步,才能表现出应有的良好性能。所以,如何保证系统的同步是关系到OFDM性能的关键问题之一。本文首先介绍了OFDM的基本原理和系统结构,着重分析了同步误差对OFDM系统性能的影响,同时回顾了近年来OFDM同步领域的研究概况。重点介绍了一种基于训练序列的OFDM时频同步改进算法。本文针对Schmidl算法中由于‘高原’区的存在导致符号定时精度不高,定时方差过大的缺点和文献[5]算法在多径信道条件下频偏估计精度不高的缺点,对训练序列重新设计,构造出一种新的训练序列用于时频同步。通过仿真,研究了该算法在加性高斯白噪声信道和多径衰落信道下的同步性能。仿真结果表明,该算法在一定程度上提高了定时和频偏估计性能。当然,任何一种算法都不是完美的,该算法小数频偏估计范围小,当小数频偏大于半个子载波间隔时,频偏估计性能有所下降。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 OFDM的发展历史和现状
• 1.2.1 OFDM系统的发展历史
• 1.2.2 OFDM系统的现状
• 1.3 OFDM技术的特点
• 1.3.1 OFDM技术的优点
• 1.3.2 OFDM技术的缺点
• 1.4 OFDM中的关键技术
• 1.5 本文的主要工作及论文结构
• 第二章 OFDM的基本原理
• 2.1 单载波通信系统和多载波通信系统
• 2.2 OFDM的基本原理
• 2.2.1 OFDM系统的子载波调制
• 2.2.2 串并变换
• 2.2.3 快速傅里叶变换（FFT）的应用
• 2.2.4 保护间隔和循环前缀
• 2.3 无线信道的基本知识
• 2.4 小结
• 第三章 OFDM系统中的同步技术
• 3.1 OFDM同步技术简介
• 3.2 OFDM系统的时间同步
• 3.3 OFDM系统的频率同步
• 3.4 OFDM系统中的同步算法
• 3.4.1 数据辅助型算法
• 3.4.2 非数据辅助型算法
• 3.5 小结
• 第四章 OFDM时频同步算法研究
• 4.1 定时同步方案
• 4.1.1 训练序列的设计
• 4.1.2 定时度量
• 4.2 频率同步方案
• 4.2.1 小数频偏估计
• 4.2.2 整数频偏估计
• 4.3 仿真结果与分析
• 4.4 小结
• 第五章 结论
• 致谢
• 参考文献