分布式MIMO OFDM系統(tǒng)同步技術(shù)研究.pdf

1、移動(dòng)通信技術(shù)始終向著提供更高數(shù)據(jù)傳輸速率、更好傳輸質(zhì)量的方向發(fā)展。正交頻分復(fù)用(OFDM)技術(shù)可以很好地克服無(wú)線信道的頻率選擇性衰落，具有高效的頻譜利用率和良好的抗窄帶干擾能力，受到人們的廣泛關(guān)注。多入多出(MIMO)技術(shù)能夠顯著增加信道容量，提高頻譜利用率，也成為當(dāng)今無(wú)線通信研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)之一。MIMO與OFDM的結(jié)合——MIMO-OFDM技術(shù)已經(jīng)成為下一代移動(dòng)通信系統(tǒng)中的核心技術(shù)。
　　同步是通信系統(tǒng)首先需要解決的問題，同步的

2、好壞直接影響整個(gè)系統(tǒng)的性能。OFDM系統(tǒng)對(duì)同步誤差非常敏感，很小的頻率偏移都將導(dǎo)致系統(tǒng)性能的急劇惡化。準(zhǔn)確的時(shí)間同步和精確的頻率同步是 OFDM系統(tǒng)正常工作的前提。同時(shí)，MIMO系統(tǒng)，特別是分布式MIMO系統(tǒng)中的同步誤差會(huì)帶來(lái)嚴(yán)重的天線間干擾。因此，同步技術(shù)成為分布式MIMO-OFDM系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)。
　　論文針對(duì)OFDM系統(tǒng)、分布式MIMO系統(tǒng)和分布式MIMO-OFDM系統(tǒng)中的同步技術(shù)進(jìn)行了研究，主要包括以下內(nèi)容：
　　

3、分析了同步誤差對(duì)OFDM系統(tǒng)及MIMO-OFDM系統(tǒng)性能的影響；針對(duì)基于互相關(guān)的時(shí)間同步方法，比較了幾種時(shí)間同步檢測(cè)門限的設(shè)置方法，分析表明，其中利用接收序列能量的方法不僅能夠適應(yīng)信道衰落的變化，而且可以工作在信噪比大范圍變化的環(huán)境中。
　　基于對(duì)恒模零自相關(guān)序列的研究，本文提出兩種特殊環(huán)境下的OFDM同步方法：一種是存在窄帶干擾時(shí)的OFDM時(shí)間同步方法，該方法在頻域同時(shí)完成干擾的檢測(cè)、消除和時(shí)間同步估計(jì)；另一種是存在大頻偏時(shí)的時(shí)

4、間、頻率同步方法，該方法通過特殊的訓(xùn)練序列設(shè)計(jì)，在不改變互相關(guān)時(shí)間同步檢測(cè)方式的前提下，仍能取得互相關(guān)尖銳的相關(guān)峰，同時(shí)互相關(guān)的檢測(cè)方式也保證了對(duì)大范圍頻偏的估計(jì)性能。
　　考慮分布式MIMO系統(tǒng)中存在多時(shí)延、多頻偏的情況，建立了多參數(shù)最大似然(ML)聯(lián)合估計(jì)的模型；并且針對(duì)直接計(jì)算ML估計(jì)復(fù)雜度高的問題，提出一種基于空間交替期望最大化算法的迭代計(jì)算方法；同時(shí)推導(dǎo)得出了多參數(shù)聯(lián)合估計(jì)的克拉美-羅限(CRB)；仿真表明所提算法的性能

5、能夠達(dá)到CRB。
　　針對(duì)分布式MIMO-OFDM系統(tǒng)中存在多個(gè)時(shí)延偏差的情況，提出兩種利用頻域?qū)ьl的定時(shí)跟蹤方法：一種是低復(fù)雜度的基于異步相干的方法；另一種是考慮信道衰落影響的ML估計(jì)方法，該方法在取得良好定時(shí)跟蹤性能的同時(shí)，也能完成對(duì)信道衰落參數(shù)的估計(jì)。
　　本文豐富了對(duì)傳統(tǒng)OFDM系統(tǒng)同步技術(shù)的研究，并對(duì)分布式MIMO和分布式MIMO-OFDM系統(tǒng)的同步技術(shù)進(jìn)行了探索性的研究，所得到的研究成果具有一定的理論價(jià)值和應(yīng)用價(jià)