下行OFDM系統(tǒng)中的同步技術研究.pdf

1、目前,OFDM(正交頻分復用)技術在無線通信領域中得到廣泛應用,這主要是由于OFDM技術具有頻譜利用率高,數(shù)據(jù)傳輸速率高,有效對抗多徑干擾和窄帶干擾等諸多優(yōu)勢。但是OFDM系統(tǒng)對于包括符號定時偏差和頻率偏差在內的同步偏差非常敏感。同步偏差可能對接收信號產生數(shù)據(jù)相移、數(shù)據(jù)幅度衰減、數(shù)據(jù)循環(huán)移位、符號間干擾和信道間干擾等不利影響,所以同步技術是OFDM系統(tǒng)能否正常工作的關鍵因素。由于OFDM在上行鏈路的峰均比問題難以解決,目前OFDM更多用

2、于下行鏈路中。因此,深入研究下行OFDM系統(tǒng)中的同步問題具有重要意義。本文在研究多種同步訓練符號的基礎上,提出了一種由2個OFDM符號級聯(lián)生成的OFDM同步訓練符號,這2個OFDM符號,一個為非正則符號,一個為正則符號。相比現(xiàn)有的一些同步訓練符號結構,該訓練符號需要較少的OFDM符號,所以有數(shù)據(jù)開銷低的優(yōu)點。由于兩個OFDM符號的非對稱性,該訓練符號可以被運用于定時同步和頻率同步方案中,提高同步估計的性能并減小計算復雜度。對定時同步研究

3、方向,本文提出一種“雙符號聯(lián)合判決法”的定時同步方法。這種方法利用本文提出的同步訓練符號,結合傳統(tǒng)的定時同步方法,使用多個相關峰合并之后,生成的峰值位置來估計定時偏差。在對每個采樣點僅需9次復乘的復雜度的情況下,對各種信噪比條件下都有較好的同步性能。在研究頻率同步時,本文提出了一種頻率同步方法:“余數(shù)定理法”。該算法為了能在較低的計算復雜度下,解決中等范圍的頻偏估計問題,利用本文提出的同步訓練符號延時自相關產生的相關值的相角,經合并后,

4、獲得兩個初始頻偏估計值,再結合數(shù)論知識,進行組合估計頻偏。通過計算機仿真驗證,當本方案選取合適的參數(shù)時,可以得到較大的頻偏估計范圍,其計算復雜度低于傳統(tǒng)算法,但可以獲得更優(yōu)的頻偏估計最小均方誤差性能。綜合本文的同步訓練符號,“雙符號聯(lián)合判決法”以及“余數(shù)定理法”的研究成果,本文提出了一種OFDM系統(tǒng)同步方案。該方案是包括同步訓練符號生成、粗定時同步、小數(shù)頻偏估計、整數(shù)頻偏估計和細定時同步在內的完整方案。具有計算復雜度較低,且估計錯誤率較