OFDM的时间频率同步

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1、目录ò引言ò时频不同步的后果ò系统模型ò利用循环前缀的时频同步ò利用重复符号的时域相关同步法ò利用PN序列的同步方法ò同步算法性能考察指标ò小结2006-10-52/30引言ò由于传播时延、晶体振荡器不稳定、多普勒频移等因素的影响，造成接收信号存在时频偏差。因此，需要采用各种同步技术纠正时频偏差2006-10-53/30引言●OFDM中的各种同步偏差V时间偏移¾传播时延V时间采样率偏移¾采样不稳定度V载波频率偏移¾晶体振荡器不稳定度¾多普勒频移2006-10-54/30引言x比特d映1串射snT

2、′()sdIFFT并snT()添加bnT()s并映2串s保护D/ARF转射转...时隙发射机换......换映射dM复采样间距Ts接收机信ˆ()rnT()去掉bnTs号s同保护A/DRF检FFT步...时隙测2006-10-55/30目录ò引言ò时频不同步的后果2006-10-56/30时频不同步的后果•频率偏移对子载波性能影响V接收信号的第个子载波信号为k111NN−−11jkn2πε()+−jkn2π1Rdkk=+∑∑expwnexp1NNNNnk

3、==00其中为归一化频偏ε2006-10-57/30时频不同步的后果•频域偏移对子载波性能影响V子载波k上的信干比为12EYk1γ()k=12−1EY+γkk≠1其中Yk为有用信号，Ykk≠为干扰信11号，为信噪比γ2006-10-58/30时频不同步的后果•时间偏移对子载波性能影响V接收信号的第个子载波信号为k111NN−−11jkn2πδ()+−j2πkn1Rdkk=+∑∑expwnexp1NNNNnk==00其中为归一化频

4、偏。由上式可得δjk2πδ1Rd=+expWkk11k1N2006-10-59/30时频不同步的后果•时间偏移对子载波性能影响V子载波上的信干比为k1γ(k1)=γ其中为信噪比γ2006-10-510/30时频不同步的后果•时间采样率偏移对子载波性能影响V接收信号的第个子载波信号为k111NN−−11jk21πθn()+−jkn2π1Rdkk=+∑∑expwnexp1NNNNnk==00其中为归一化采样率偏移θ2006-10-511/30目

5、录ò引言ò时频不同步的后果ò系统模型2006-10-512/30系统模型•接收信号模型V存在时延、频率偏移时的接收信号为rnsk()=(−+δπ)exp(j2εnNw)n2006-10-513/30目录ò引言ò时频不同步的后果ò系统模型ò利用循环前缀的时频同步2006-10-514/30利用循环前缀的时频同步•利用循环前缀的最大似然时频同步估计算法V原理：将时偏和频偏做为确定的未知数，利用循环前缀的相关性，使条件概率f(r(δ,ε))最大的备选ˆ,ˆ值(δ,ε)即为时偏和频偏的估计值(δε)循环

6、"OFDM符号"前缀tTTG2006-10-515/30利用循环前缀的时频同步V定义似然函数为Λ=()δ,lεδog(f()r(),ε)V时偏和频偏的估计值为ˆ,aˆrgmax,(δεδ)=Λ()ε()δε,2006-10-516/30利用循环前缀的时频同步V似然函数可表示为Λ=()δ,cεϕ(δ)os(2πεϕ+∠−(δρδ))Φ()δ+−Ng1∗其中ϕδ()=+∑rnrnN()()n=δδ+−Ng1122Φ=()δ∑rn()++rnN()2n=δγρ≈γ+12006-10-517/3

7、0利用循环前缀的时频同步•利用循环前缀的最大似然时频同步估计算法V时间偏移的估计为ˆargmaxδ=−{ϕδ()ρδΦ()}δV频率偏移的估计为ˆ1ˆε=−∠Φ(δ)2π2006-10-518/30利用循环前缀的时频同步•最大似然时频同步的结构图⊕滑窗求和ρ2ρ2ii22rn()Nz∗(i)δˆ2i⊕argmax滑窗⊗求和1εˆ∠−2π2006-10-519/30目录ò引言ò时频不同步的后果ò系统模型ò利用循环前缀的时频同步ò利用重复符号的时域相关同步法2006-10-520/30利用重复符号的

8、时域相关同步法•利用重复符号的时域相关同步法V原理：发射两个相同的符号，利用其时域相关性进行同步V定义目标函数为N−1∗P()δδ=++∑rn()(rnδ+N)n=0"同步符号同步符号"t2006-10-521/30利用重复符号的时域相关同步法V时间偏移的估计为2ˆargP()δδ＝>门限N−12δrn+∑()δn=0V频率偏移的估计为1εˆ=∠P()δ2π2006-10-522/30目录ò引言ò时频不同步的后果ò系统模型ò利用循环前缀的时频同步ò利用重复符号的时域相