定時同步序列的稀疏重構與幀同步算法研究.pdf

1、多輸入多輸出-正交頻分復用(Multiple Input Multiple Output-Orthogonal Frequency Division Multiplexing,MIMO-OFDM)技術能夠在有限的頻譜資源下，提高系統(tǒng)的容量和頻譜利用率，同時還能夠抵抗信道的多徑衰落，是4G的關鍵技術之一。MIMO-OFDM技術在擁有優(yōu)越的性能同時，卻對定時同步性能表現(xiàn)得非常敏感。所以MIMO-OFDM的定時同步研究一直是無線通信領域的一個

2、研究熱點。
　　近年來，由Tao和Candes等人提出了一種新的信息采樣理論，被稱為壓縮采樣(CS,Compressed Sampling或Compressive Sensing)。該理論有別于傳統(tǒng)的Nyquist采樣定理，它指出：假如信號具有稀疏的性質(zhì)，利用壓縮采樣的方法獲得稀疏信號的內(nèi)在信息時，其非線性采樣率將遠低于Nyquist采樣率，最后再經(jīng)過相應的重構方法能夠高精度地恢復原始信號。現(xiàn)有的研究成果還少有將壓縮感知理論引進到

3、定時同步當中來，所以利用壓縮感知理論特性來進一步提高定時同步的性能是一個值得研究的方向。
　　本文對壓縮感知理論在定時同步中的應用進行探索性的研究，主要研究其中的幀同步問題。由于定時同步中采用的同步序列屬于復數(shù)序列，不同于常見的實信號，所以本文首先將針對同步序列的特殊性進行稀疏重構研究。在不同觀測矩陣和不同的觀測長度的條件下，實現(xiàn)了對稀疏化后同步序列的重構。仿真結(jié)果表明稀疏化后的同步序列能夠很好地實現(xiàn)重構，并且也比較得出了三種常見

4、觀測矩陣在實驗中的性能差別。
　　針對傳統(tǒng)分布式MIMO-OFDM系統(tǒng)定時同步算法中，發(fā)射天線數(shù)改變時同步度量值魯棒性差，在傳統(tǒng)的閾值選取方法下，其漏捕獲和誤捕獲的概率將大大增加的問題。對分布式MIMO-OFDM系統(tǒng)提出一種修正的定時同步度量函數(shù)，推導了其統(tǒng)計特性，并且基于‘3σ’閾值選取準則，形成一種新的基于計算閾值的幀同步算法(CTFS)。最后進行了大量的仿真實驗，在不同MIMO發(fā)射天線數(shù)目下，比較了提出的CTFS幀同步算法與