OFDM﹢系统的频率同步技术研究

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1、OFDM系统的频率同步技术研究闫明松2012年6月第43卷第2期(总第148期)OFDM系统的频率同步技术研究闫明松（海军驻上海地区航空军事代表室，上海市200233）[摘要]频率偏差会导致OFDM系统的子载波间干扰，系统性能的下降。本文建立仿真模型，并对不同频率偏差对系统性能的影响进行了仿真研究。结合仿真分析，针对LTE下行OFDM系统中的频率同步技术给出了一种合适的同频偏估计和补偿的方案，仿真验证了其有效性和可行性。[关键词]正交频率分布多路传输（OFDM）；频偏估计；频偏补偿[中图分类号]TN

2、914.332[文献标识码]A[文章编号]1006-141X（2012）02-0001-04ResearchonFrequencySynchronizationforOFDMSystemYANMing-song（AeronauticalMilitaryRepresentativeBureauResidentinShanghaiRegionforNavalForce,Shanghai200233,China）Abstract:OFDMsystemissensitivetofrequencyoffset

3、,whichleadstoorthogonalitylossbetweenthesub-carriersandtherebydegradesthesystemperformance.Bybuildingasimulationmodel,theinfluenceofthedifferentfrequencyoffsetonthesystemperformanceisinvestigated.Jointwiththeresultanalysis,thispaperintroducesajointsche

4、meofpilot-basedfrequencyoffsetestimationandfrequencyoffsetcompensationforOFDMsysteminLTE.Theeffectivenessisverifiedwiththesimulation.Keywords:orthogonalfrequencydivisionmultiplexing(OFDM);frequencyoffsetestimation;compensation踪两个阶段，捕获阶段主要是在小区搜索阶段完1引言成，

5、终端可获得下行系统时间和频率的粗同步，而多载波正交频率分布多路传输（OFDM：跟踪阶段主要是对残余频偏进行估计和补偿。针对[3-5]OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing）技术对频偏估计和补偿技术得到了广泛研究，本文针频率偏差敏感，它会导致子载波的能量分散到相邻对LTE系统下行OFDM链路的频率跟踪阶段的频的子载波上，使子载波散失正交性，引入子载波间偏估计和补偿进行研究，建立仿真模型，对给出的[3]干扰ICI，造成系统性能的下降。移动无线信道频偏补偿方案进行性

6、能验证。是一个时变的衰落信道，频率偏差主要是由发射机OFDM系统的频偏估计主要有三种方式：基于与接收机之间的晶振频率偏差，多普勒偏移或非线主辅同步信道的频域信道估计值的共轭相关运算[2][2]性信道中的相位噪声引入的。因此OFDM系统需要来进行频偏估计；基于循环前缀的频偏估计和[3]精确的频率同步，即需要进行频率估计和校正接收基于导频符号进行的频偏估计。基于主辅同步信信号的载波频率偏移。频率同步主要分为捕获和跟道的频偏估计受限于其是周期发送的，间隔时间1June2012Vol.43No.2(se

7、rialNo.148)航空电子技术AVIONICSTECHNOLOGY长，不能实时准确的跟踪频率变化；基于循环前缀数，f为子载波间隔，p为天线标号。的频偏估计是利用循环前缀和其重复部分进行相则接收端信号可表示为：[2]pppp关运算来获得，但循环前缀对多用户干扰、多径ytl()stl()htl()wtl()干扰敏感，用来进行频偏估计会影响估计的性能。（2）expj2f(tNCPlS,T)2系统模型由于频率偏移使得接收端在每个时间t的信号[1]LTE系统中下行OFDM符号可

8、表示为：样本中都包含了未知的相位因子1exp(2jft)，其中f为未知的载波频率偏s()pta()pej2kftNCP,slTlDLRBk(),l差，则经过FFT变换后，接收端频域信号Yp可以kNRBNsc/2lk,（1）表示为[4]：NDLNRB/2RBscpppppa()pej2kftNCP,slTYlk,Xlk,'Hlk,'Ilk.'Wlk,（3）k(),lk1其中为子载波上