基于軟件無線電的OFDM同步系統(tǒng)的研究與實現(xiàn).pdf

1、隨著對通信速率要求的不斷提高，頻譜資源有限這一矛盾的更加突出，正交頻分復(fù)用(Orthogonal Frequency Division。Multiplexing,OFDM)逐漸成為了第四代(4G)移動通信的核心技術(shù)。它不僅僅能對抗頻率選擇性衰落，同時又提高了頻譜利用率，而且能更好地滿足多媒體通信要求，將語音、數(shù)據(jù)、圖像等大量信息的多媒體業(yè)務(wù)通過寬頻信道高品質(zhì)、低成本地傳輸。 然而，OFDM技術(shù)也存在不足，其對系統(tǒng)的同步非常敏感。

2、符號定時偏差、載波頻率偏移以及采樣時鐘的不同步都將會破壞各子載波間的正交性，從而引入子載波間干擾ICI(Internal Channel Interference)和符號間干擾ISI(Internal SymbolInterference)，降低系統(tǒng)的整體性能。因此，在設(shè)計OFDM接收機(jī)時，需要對符號偏差、頻率和采樣時鐘的偏移進(jìn)行有效的估計和補(bǔ)償，盡可能消除不同步因素對系統(tǒng)性能的影響。 本文首先簡要介紹了無線接入系統(tǒng)的發(fā)展歷程和

3、OFDM技術(shù)的基本原理及其特點，并從理論上分析和研究了同步誤差對系統(tǒng)性能的影響。 然后根據(jù)IEEE802.11a信號幀結(jié)構(gòu)，重點介紹了依據(jù)前導(dǎo)訓(xùn)練序列以及導(dǎo)頻信號的結(jié)構(gòu)特點，進(jìn)行同步方案的設(shè)計以及算法性能的仿真與分析。主要包括以下幾項內(nèi)容： ·比較了幀檢測算法，采用基于接收信號能量與延時分組相關(guān)相結(jié)合的幀檢測算法。 ·提出了短訓(xùn)練序列本地相關(guān)和歸一化能量峰值平原區(qū)結(jié)合的定時算法，給出長訓(xùn)練序列以及后續(xù)OFDM數(shù)據(jù)

4、符號的FFT窗口位置，為信道估計以及OFDM解調(diào)和基帶信號處理提供了條件。 ·頻率偏移的估計及其糾正，采用粗細(xì)級聯(lián)的頻偏估計與校正策略，在保證載波頻偏的捕獲范圍的前提下同時提高了估計精度。 ·相位跟蹤算法與實現(xiàn)，在FFT之后利用頻域?qū)ьl采用共軛方法對殘留頻偏導(dǎo)致的相位誤差進(jìn)行跟蹤與補(bǔ)償。 最后，在對算法分析的基礎(chǔ)上，采用ALTERA公司的FPGA硬件平臺對同步方案予以實現(xiàn)。由理論仿真與實際測試表明，該同步方案實現(xiàn)