ofdm无线通信系统同步方法的研究

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1、湖南大学硕士学位论文OFDM无线通信系统同步方法的研究姓名：胡延申请学位级别：硕士专业：通信与信息系统指导教师：罗志年20090326硕lj学化论文摘要随着现代数字系统的高速发展，人们对带宽要求也与同俱增，简单的语音交流，以及网络视频通信等已不能满足人们对更高数据速率的全业务通信的渴望，而有限的频带资源恰恰与这种需求形成一种矛盾。OFDM具有频谱利用率高、抗多径衰落、信道均衡简单、便于硬件实现等优点，使其成为第四代移动通信的核心技术，已在无线通信领域得到广泛应用。同步作为通信系统接收端的一个重要环节，直接

2、影响着整个系统的性能，然而oFDM系统对同步的敏感性远远超过单载波系统，符号同步的偏差，不仅引入码间干扰(ISI)，带来的载波间干扰(IcI)使得系统的性能急剧下降。频率偏差对系统的影响，定量来说，归一化频偏为0．2时，载波干扰比的损失为12dB，因此频偏估计和补偿就显得尤为重要。本文主要针对两类OFDM无线通信模型(连续模型，突发模型)的同步方法的研究。首先，同步方法按照是否利用辅助数据可分为非数据辅助的和基于数据辅助的两类，然后系统介绍了OFDM基本原理和同步误差对于OFDM系统的影响。最后，本文在相

3、应的无线通信模型中提出了两种同步方法：1．在OFDM等效低通模型下，提出了一种适于多径衰落信道的OFDM时间同步新方法。首先，将接收的信号乘上其共轭得到信号的能量，然后进行间隔为OFDM数据符号长度减去循环前缀长度的能量差分得到相关函数，最后联合多个符号的块采样进行同步估计。由于利用了信号能量的差分关系，使得同步峰更加明显，再联合多个符号的估计，更加强了同步的稳定性。在多径衰落信道下进行仿真，结果表明，本算法能获到较好的符号定时同步性能，并且消除了频偏对于符号定时的影响。2．在突发模型中，更加侧重帧同步检

4、测的方面，具体选取了IEEE802．11a仿真平台，提出了一种基于cAzAc(constantAmplitudeZeroAutocorrelation)的改进帧同步检测方案。首先，利用CAZAC序列作为短训练序列来改变IEEE802．“a系统标准前导结构，并增加用于粗频偏估计的短训练序列个数；其次，在使用延时相关帧检测的基础上，结合短训练序列的互相关信息共同完成帧同步检测。由于CAzAc序列良好的自身特性以及互相关信息的辅助，使得帧同步检测更加准确，粗频偏估计的性能也有所提高，大频偏下仍得到稳定的性能。仿

5、真结果显示，在多径时延为l00ns，频偏为200kHz时，与传统方法比较能得到约2dB的增益。关键词：正交频分复用；同步；多径衰落信道；802．11a帧；CAZAC序列；IIAbstractWiththerapiddevelopmentofthemoderndigitalsystem，morebroadbandwidthisneededmatchingpeople’srequirement，thesimpleVoicecommunicationandnetworkvideocommunicationhav

6、enotmeetthehigherVolumeofdataonthe向11．servicecommunicationsdesire，however，thereiscontradictionbetweenthelimitedspectrumresourceandthedemandforbandwidth．OFDMhastheadVantagesofhighspectmmemciency’anti-multi-pathfading，simplechannelequalization，easyhardwarer

7、ealization，makingitbecomeoneofthemostimportanttechn0109yofthefounh．generationmobilecommunications，andithasbeenusedwidely．SynchronizationisthemostimportantpartinthereceiVer，anddirectlyimpactontheperfomanceoftheentiresystem．OFDMsystemismoresensitiVelyinsync

8、hronizationcomparingwiththatofsingle·carriersystem，symbolsynchronizationerrof'maynotonlyintroduceinter-symbolinterference(ISI)，butalsomakeasharpdeclineintheperformanceofthesystem．Frequencyerrorofthesystembroughtabou