無線區(qū)域網(wǎng)系統(tǒng)同步算法研究.pdf

1、隨著無線網(wǎng)絡以及無線通信設備的普及,無線頻譜資源緊缺的問題日益嚴重,但是很多已經(jīng)分配給特定用戶的頻譜卻經(jīng)?？臻e。于是人們提出了認知無線電(CR)技術作為無線頻譜資源短缺與已授權分配的無線頻譜資源利用率低這一矛盾的解決方案。IEEE802.22無線區(qū)域網(wǎng)(WRAN)標準是全球第一個基于CR技術的空中接口標準,該標準利用空閑的TV頻段為偏遠地區(qū)提供服務。
　　IEEE802.22標準的物理層采用的是 OFDM的調(diào)制方式,但是OFDM系

2、統(tǒng)的接收機對時間和頻率偏差都非常敏感,同步偏差引入的子載波間干擾(ICI)和符號間干擾(ISI)都會嚴重降低系統(tǒng)接收機的性能,因此快速且可靠地實現(xiàn)接收機系統(tǒng)的同步是非常重要的。于是本文的重點是對IEEE802.22 WRAN系統(tǒng)中的符號定時估計、載波頻偏估計和采樣頻偏估計等同步技術進行研究,提出適合WRAN系統(tǒng)的同步解決方案。主要內(nèi)容包括:
　　1)首先介紹了IEEE802.22標準提出的背景以及需要解決的問題。然后介紹了IEEE

3、802.22WRAN標準的物理層參數(shù),MAC層幀結構特征,重點介紹了物理層三種幀前導序列的結構特征,以及標準中規(guī)定的四種無線信道的參數(shù)。為下文同步算法的研究以及算法的仿真驗證提供了理論依據(jù)。
　　2)然后分析了WRAN系統(tǒng)完整的基帶傳輸模型以及物理層所采用的OFDM關鍵技術的基本原理,分析和仿真了三種同步誤差對WRAN系統(tǒng)接收機性能的影響。同時分析了基于循環(huán)前綴的ML同步算法和基于訓練序列的同步算法在WRAN系統(tǒng)中的性能。最后基于

4、以上分析設計了IEEE802.22 WRAN系統(tǒng)的內(nèi)接收機方案。
　　3)本文的主要工作是在對現(xiàn)有同步技術研究的基礎上,提出了 WRAN系統(tǒng)采用基于幀前導訓練序列的符號定時估計、載波頻偏估計以及采樣頻偏估計的捕獲算法。同時通過軟件仿真對同步算法進行了驗證,該捕獲算法滿足 IEEE802.22對同步性能的要求。
　　4)由于在完成同步誤差捕獲后,系統(tǒng)中仍剩余載波頻偏以及采樣頻偏。為了降低剩余頻偏的累積效應對系統(tǒng)性能的造成的影響