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OFDM系统时频同步技术的研究

作　者: 李明明
导　师: 沙毅
学　校: 东北大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: 正交频分复用符号定时同步频偏估计训练符号
分类号: TN919.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 28次
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内容摘要

正交频分复用(OFDM)技术由于其高效的频谱特性和良好的抗多径衰落性能越来越受到人们的关注。然而OFDM系统对于符号定时偏差和载波频率偏差十分敏感,因此精确的符号定时和频偏估计对于OFDM系统是极其必要的。首先简单介绍了OFDM系统的基本原理、系统模型及其优缺点,继而推导出OFDM系统的信号模型。接着对OFDM系统中的各种同步误差进行定量分析,系统地研究了AWGN信道和多径衰落信道下定时偏差、载波频偏和采样时钟偏差对OFDM系统解调信号及误比特率造成的影响。之后重点研究了几种经典的符号定时和载波频率同步算法,对这几种算法进行了仿真,并对仿真结果进行了分析。着重对基于训练符号的OFDM同步算法进行了深入研究,并提出两种新的同步算法。针对Schmidl算法存在的定时度量矩阵峰值平台和训练符号冗余等问题,提出一种改进算法。新算法使用的训练符号既具有共轭对称结构又具有重复结构,构造的定时矩阵有尖锐的峰值产生,消除了峰值平台；整数倍频偏估计和小数倍频偏估计使用同一个训练符号,节省了系统开销,降低了系统复杂度。提出的第二种算法并不是简单的对符号定时算法或者频偏估计算法的改进,而是一套完整的同步解决方案。在该算法中,首先设计出一种特定结构的训练符号,再针对此训练符号提出新的符号定时和频偏估计联合同步算法。这两种新算法中频偏估计同时具有估计范围大和精度高的优点,定时同步有尖锐峰值产生,可以得到精确的符号定时位置。仿真结果表明,提出的同步算法在某种程度上优于传统的方法。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-10
第1章绪论  10-16
  1.1 课题的研究背景和意义  10-11
  1.2 OFDM技术的发展和应用  11-14
    1.2.1 OFDM在无线局域网中的应用  12
    1.2.2 OFDM在宽带无线接入中的应用  12-13
    1.2.3 多载波CDMA  13-14
  1.3 论文的内容及安排  14-16
第2章 OFDM系统的基本原理  16-24
  2.1 OFDM系统的调制解调原理  16-19
  2.2 保护时间和循环前缀  19-20
  2.3 OFDM系统的基本模型  20-21
  2.4 OFDM技术的优缺点  21-22
  2.5 OFDM系统同步概述  22-24
第3章 OFDM系统中的同步误差分析  24-40
  3.1 OFDM信号模型  24-25
  3.2 定时偏差对OFDM系统的影响  25-29
  3.3 载波频偏对OFDM系统的影响  29-33
  3.4 采样时钟偏差对OFDM系统的影响  33-36
  3.5 OFDM系统同步的一般过程  36-38
  3.6 OFDM系统同步算法简介  38-40
    3.6.1 符号定时同步技术  38-39
    3.6.2 载波频率同步技术  39-40
第4章 OFDM经典同步算法研究  40-50
  4.1 Schmidl算法  40-45
    4.1.1 训练符号结构  40-41
    4.1.2 符号定时同步  41-43
    4.1.3 频偏估计  43-45
  4.2 Minn算法  45-47
  4.3 MM算法  47-50
第5章 OFDM联合时频同步算法研究  50-64
  5.1 改进的Schmdl同步算法  50-58
    5.1.1 问题的提出  50-51
    5.1.2 算法的基本原理  51-55
    5.1.3 算法性能仿真  55-58
  5.2 基于特殊训练符号的联合时频同步算法  58-64
    5.2.1 符号定时算法  58-59
    5.2.2 频偏估计算法  59-61
    5.2.3 性能仿真  61-64
第6章结束语  64-66
参考文献  66-70
致谢  70

OFDM系统时频同步技术的研究

内容摘要

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