B3G時(shí)頻同步算法與實(shí)現(xiàn)技術(shù)研究.pdf

1、OFDM技術(shù)由于具有頻譜效率高和抗頻率選擇性衰落等優(yōu)點(diǎn)，成為B3G移動(dòng)通信系統(tǒng)的核心技術(shù)。其基本原理是將頻域中的一個(gè)寬帶信道劃分成多個(gè)重疊的子信道并行地進(jìn)行窄帶傳輸，每個(gè)子信道上用一個(gè)子載波承載數(shù)據(jù)。在接收端，只要各子信道上子載波正交，就可以將各信道上的數(shù)據(jù)正確分離。為了保證OFDM子載波的正交性，收端必須和發(fā)端在時(shí)域和頻域上均保持同步。然而，OFDM系統(tǒng)對(duì)同步誤差非常敏感，因此同步技術(shù)成為B3G系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)之一，備受關(guān)注。

2、在國(guó)家“FuTURE計(jì)劃”中，電子科技大學(xué)負(fù)責(zé)B3GTDD方式下行鏈路設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。此鏈路基于OFDM+MIMO構(gòu)架，采用FPGA實(shí)現(xiàn)，傳輸速率達(dá)到100Mbps。 本文負(fù)責(zé)B3G TDD下行鏈路時(shí)頻同步算法的研究、設(shè)計(jì)與FPGA實(shí)現(xiàn)。主要包括幀同步(時(shí)間同步)算法的研究與設(shè)計(jì)、OFDM頻率同步算法的研究與設(shè)計(jì)以及同步模塊、OFDM解調(diào)模塊的FPGA實(shí)現(xiàn)，最終實(shí)現(xiàn)B3GTDD下行鏈路在無線MIMO環(huán)境中連通，誤碼率低于10<'-6

3、>。 在幀同步算法研究與設(shè)計(jì)方面，本文針對(duì)頻偏導(dǎo)致相關(guān)峰下降，致使相關(guān)峰檢測(cè)困難的問題，提出了采用自動(dòng)頻率跟蹤的方式，在幀同步前補(bǔ)償頻偏，消除了頻偏對(duì)相關(guān)峰的影響；針對(duì)在無線環(huán)境中基于相關(guān)檢測(cè)的幀捕獲算法會(huì)出現(xiàn)漏判的現(xiàn)象，根據(jù)B3G TDD系統(tǒng)幀格式，設(shè)計(jì)了一種高效的鎖相環(huán)，跟蹤相關(guān)器中門限判決電路輸出的幀捕獲脈沖序列，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，鎖定快，當(dāng)出現(xiàn)漏判時(shí)，能在正確的時(shí)間點(diǎn)自動(dòng)產(chǎn)生幀同步脈沖，輸出正確、穩(wěn)定的幀同步脈沖序列。

4、 在OFDM頻率同步算法研究與設(shè)計(jì)方面，本文針對(duì)現(xiàn)有的基于PN序列的頻率同步算法需在頻偏估計(jì)精度與估計(jì)范圍間折中的不足，提出了一種新算法。該算法利用二階負(fù)反饋環(huán)路，同時(shí)結(jié)合PN序列聯(lián)合進(jìn)行頻偏估計(jì)與補(bǔ)償。在AWGN信道下，利用環(huán)路的等效噪聲帶寬抑制噪聲；在多徑信道下，利用環(huán)路的低通特性抑制估計(jì)頻偏值劇烈的隨機(jī)抖動(dòng)。故該算法在保持大的頻偏估計(jì)范圍的同時(shí)，使頻偏估計(jì)精度得到提高，降低了系統(tǒng)信噪比損失。理論分析、計(jì)算機(jī)仿真與實(shí)際測(cè)試結(jié)果均表明