基于ieee802.15.3c的ofdm超寬帶無線通信系統(tǒng)同步算法研究

1、獨創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學位論文是本人在導師指導下進行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特別加以標注和致謝之處外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得丟洼王些太堂或其他教育機構(gòu)的學位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻均已在論文中作了明確的說明并表示了謝意。學位論文作者簽名：椐兩 簽字日期：五陣> 月i 日學位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學位論文作者完全了解云洼至些太堂有關(guān)保留、使用學

2、位論文的規(guī)定。特授權(quán)丞洼王些太堂可以將學位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進行檢索，并采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編以供查閱和借閱。同意學校向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文的復(fù)印件和磁盤。( 保密的學位論文在解密后適用本授權(quán)說明)學位論文作者簽名：彳分巷兩 導師簽名： 緲擴簽字日期：2 c 幽年弓月‘日 簽字日期：為H 年多月鄉(xiāng)日摘 要在信息化高速發(fā)展的時代，人們對于通信的依賴日漸凸顯，其中無線通信顯得尤其重要。隨著社會的不斷進

3、步，人們需要更多的信息量，多種多樣的通信業(yè)務(wù)應(yīng)運而生，但可使用的頻譜資源卻越來越少，極大地限制了通信業(yè)務(wù)的發(fā)展。超寬帶( U W B ) 技術(shù)提供了一種有效的解決方案，它不僅支持大吞吐量數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)，而且可以在相同的頻帶內(nèi)與其他傳統(tǒng)業(yè)務(wù)并存。目前I E E E 8 0 2 ．1 5 ．3 c 和E C M A ．3 8 7 標準均規(guī)定正交頻分復(fù)用( O F D M ) 作為6 0 G H z 超寬帶技術(shù)的物理層方案之一。正交頻分復(fù)用技術(shù)

4、具有頻譜利用率高、抗多徑干擾能力強、抗衰落能力強、數(shù)據(jù)傳輸速率高等優(yōu)點，在通信領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用。同步是無線通信系統(tǒng)尤其是O F D M 系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)之一。時頻同步偏差會帶來子載波間干擾( I C I ) 和符號間干擾( I S I ) ，嚴重影響系統(tǒng)性能。本文首先對同步偏差發(fā)生的原因及影響進行理論分析，對常用同步算法進行研究，進而設(shè)計了基于I E E E 8 0 2 ．1 5 ．3 c 標準的O F D M 超寬帶系統(tǒng)完整的時頻同

5、步方案，具體包括：幀檢測、符號定時同步、載波同步和采樣同步。在符號定時同步的研究中，基于前導格雷互補序列，提出了一種可抗多徑干擾的定時同步方案，即歸一化自相關(guān)法。通過確定下降沿位置進行幀檢測和粗定時。利用格雷互補序列的自相關(guān)特性，對多個峰值求平均進行細定時。在載波頻率同步的研究中，分為捕獲和跟蹤兩個階段，捕獲階段的初始頻偏估計與粗定時同步同時完成，對前導序列求相關(guān)值的相位，從而估計出頻偏值：跟蹤階段則計算相鄰符號內(nèi)相同位置導頻子載波的相

6、位差，然后將估計出的頻偏反饋到時域與捕獲階段的頻偏一起進行補償。在采樣同步的研究中，采用頻域相位均衡與時域預(yù)修正方法，在頻域計算發(fā)送端和接收端相應(yīng)位置導頻的相位差，并根據(jù)子載波序號補償所有所有子載波的偏差，對有可能產(chǎn)生的整數(shù)倍樣值偏差在時域中進行預(yù)先修正。加入標準中規(guī)定的最大頻偏，即載波頻率相對頻偏4 0 p p m ，采樣鐘相對頻偏4 0 p p m ，對系統(tǒng)的整體性能進行仿真。仿真表明，隨著信噪比的增加，系統(tǒng)誤碼率逐漸降低。當信噪比