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新一代移动通信系统中的同步技术研究

作　者: 罗霄
导　师: 唐友喜
学　校: 电子科技大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: 正交频分复用 多入多出系统 时间同步 频率同步 迭代估计法
分类号: TN927.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2005年
下　载: 320次
引　用: 5次
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内容摘要


OFDM 由于具有频谱利用效率高,抗窄带干扰等优点,已经受到了越来越多的重视,很有可能成为下一代移动通信中的核心技术。而本文重点介绍了OFDM 系统中的同步技术,最后介绍了MIMO 技术,并指出OFDM 与MIMO技术相结合的系统,能提供更大的覆盖范围,更快的数据速率和频谱效率。本文第一章简单回顾了一下移动通信发展的历史,以及第三代移动通信中所采用的关键技术,并说明了同步技术是下一代移动通信的核心技术。由于OFDM 和MIMO 的众多优势,使得它很有可能成为下一代移动通信的链路技术。因此我们在第二章简单的介绍了OFDM 和MIMO 的基本原理,并指出了OFDM 技术的优缺点,和针对它的缺点而提出的一些解决方案。本文的第三章主要对OFDM 的时间同步和频率同步技术进行了一些分析和研究,先是简单的解释了时间同步和频率同步技术研究中所包含的内容。然后再系统的分析了频率偏移对子载波的影响,从而再一次说明了同步技术在现代通信系统中的重要性。本文在第四和第五章集中介绍了OFDM 的同步技术,首先是对经典的OFDM 同步技术进行了逐一分析,并进行了仿真验证,然后在吸取经典方法优点的基础上,提出了两种新的频率同步方法,主要利用循环前缀相关和延迟相关,以及二次估计等方法极大的提高了估计精度,在仿真中也得到了验证。本文的第六章介绍了MIMO OFDM 系统的同步技术,由于MIMO OFDM系统是在单天线的OFDM 系统上发展起来的,所以所采用的同步方法都可以看作是将单天线下Tufvesson的同步方法的拓展。由于MIMO 信道的复杂性,我们做了一些假设,只考虑了各发射天线到达接收天线时间延迟相同的情况。在这种假设条件下,提出了针对MIMO OFDM 系统的迭代机制的频率偏移估计方法,并给出了在AWGN 和衰落信道下的仿真结果和分析。

全文目录


缩略字表  11-13
第一章 引言  13-18
  1.1 移动通信系统的发展  13-14
  1.2 第三代移动通信系统关键技术  14-16
  1.3 第三代移动通信的基本特征  16-17
  1.4 4G 的定义及其技术要求  17
  1.5 小结  17-18
第二章 OFDM 和M IMO 技术介绍  18-25
  2.1 OFDM 技术的基本原理  18-20
  2.2 OFDM 技术的优点  20-21
  2.3 OFDM 的缺点及解决方法  21-22
  2.4 MIMO 的概念  22-24
  2.5 MIMO 目前应用状况分析  24
  2.6 小结  24-25
第三章 OFDM 同步技术分析  25-35
  3.1 时间同步和频率同步的概念  25-26
    3.1.1 时间同步  25
    3.1.2 频率同步  25-26
  3.2 频率偏移对子载波性能影响分析  26-34
    3.2.1 频率偏移  27-29
    3.2.2 时间抽样率偏移对子载波性能影响  29-30
    3.2.3 时间抽样偏移  30-32
    3.2.4 Doppler 频移对OFDM 子载波性能影响  32-33
    3.2.5 Doppler 扩展的影响  33-34
  3.3 小结  34-35
第四章 常用的OFDM 时间频率同步技术  35-51
  4.1 Classen和Meyr 的频率同步方法  35-36
  4.2 利用循环前缀的同步方法  36-37
  4.3 利用重复符号的时域相关同步法  37-38
  4.4 M. Morelli 和U. Mengali 的频率同步方法  38-39
  4.5 利用PN 序列的同步  39-43
    4.5.1 引言  39-41
    4.5.2 利用PN 序列的同步方法的优点  41
    4.5.3 利用PN 序列同步时频率偏移对时间同步性能的影响  41-42
    4.5.4 利用PN 序列的频率同步  42-43
  4.6 同步性能考察指标  43-44
    4.6.1 时间同步  43-44
    4.6.2 频率同步  44
  4.7 时间同步仿真  44-48
    4.7.1 利用循环前缀  44-46
    4.7.2 利用前后相同的符号  46-48
  4.8 频率同步仿真  48-50
    4.8.1 利用循环前缀  48-49
    4.8.2 利用前后相同的符号  49-50
  4.9 小结  50-51
第五章 SISO OFDM 的频率同步新方法  51-62
  5.1 引言  51-52
  5.2 OFDM 系统同步模型介绍  52
  5.3 SISO OFDM 频率同步新算法  52-61
    5.3.1 利用重复PN 序列的二次频率估计同步法  52-56
    5.3.2 利用重复序列和循环前缀的OFDM 频率同步新方法  56-61
  5.4 小结  61-62
第六章 MIMO 系统中的时间频率同步  62-70
  6.1 MIMO 环境下的时间频率同步  62-64
    6.1.1 引言  62
    6.1.2 MIMO 环境下FAMAS 系统中频率偏移  62-63
    6.1.3 发端用于同步的训练序列的放置方法  63
    6.1.4 PN 序列的选择  63
    6.1.5 训练序列的定义  63-64
    6.1.6 进行同步时收端的结构  64
  6.2 MIMO 中的同步算法介绍  64-66
    6.2.1 时间同步  64-65
    6.2.2 频率同步  65-66
  6.3 二次迭代的MIMO OFDM 频率同步  66-69
  6.4 小结  69-70
第七章 总结  70-71
参考文献  71-75
致谢  75-76
个人简历  76
攻读硕士学位期间的研究成果  76-77

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 无线通信 > 卫星通信和宇宙通信 > 卫星通信
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