lte通信系统中ofdm-mimo的时频同步算法研究

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1、分类号密级ＵＤＣ编号硕±学位论文题名和副题名ＬＴＥ通信系统中ＯＦＤＭ－ＭＩＭＯ的时频同步算法研究作者姓名＾指导教师姓名及职称曹俊兴教授申请学位级别硕±专业名称信号与信息处理论文提交日期７。山。江论文答辩日期学位授予单位和日期成都理工大学（年月）答辩委员会主席４啊勺碑评阅人１２０１６年０４月？Ｊ１分樂巧学校代码：１０６６ＵＤＣ密缀学与＝２０１３０２０６５４成都理工大学硕±学位论文ＦＤＭ－ＭＬＴＥ通信系统中０ＩＭ０的时频同步算法研究

2、王超巧导教师姓名及职称當俊兴教授中谐学位级別硕丄专业名称信号与信息处理论文捉交口撕２０１６．０４论义答辩Ｈ期２Ｑ１６．Ｑ５学位授Ｔ单位和Ｕ期成都理Ｘ火学（年別）答辩委会席乐參中评阅人２０１６年４ＪＪ独创性声明本人卢明所呈父的学位论文遥本人在导师巧导下进巧的研究工作及取巧的包行其。加■，论义中不研究成果据我所知，除了文中特别标注和致谢的地方外＇过的硏究成果他人ｌＬ经发裘或撰勺，也不包巧为获得成都理了大学诚巧他救？－巧机构的学化诚址巧而使用过的材料。弓我巧工．作的人巧对本妍巧

3、所做的巧何巧献学均化。在论义中作了明确的说明并巧不谢意。论文作者签名：己翅之〇，＊年５／］３｝ｎ瓜送你论学位论文版权使用授权书矿化若古伞Ｔ解成都巧了大学行关保留、使用学位论文的规定，借有权保留并向闺家有关部ｎ或机构送交论义的复印件和撼盘，允许论文被竺阅巧闽。本人授权成都理Ｔ．大学ｊｉｊＬ：！将学位论义的手全部或部分内容编入巧关数据库进行检索，可化乘用影印、缩印或扫描等复制段保存、汇编学位论文。’（保密的学位论文在解密抗适用本披巧书）学位论文作荷證名：王超学位论文作有导师签名：＊長年６月ｒＭ

4、摘要LTE通信系统中OFDM-MIMO的时频同步算法研究摘要OFDM（OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing）即正交频分复用，其原理是把信道划分为多个相互正交的子信道，把串行的快速数据流转化为并行的慢速数据流，并分配到各个子信道上进行传送，正交的子信道不仅可以降低信道间的干扰，而且每个子信道的带宽均远小于信道的带宽，因此每个子信道可看做平坦性衰落。MIMO(Multiple-InputMultiple-Output)即多输入多输出，其原理是在收发两端使用多条天线进行信号的发送和接收，它可以在不增加发射功率和频谱的

5、条件下提高系统的通信负载，同时多天线技术产生的多径分量，可避免甚至消除多径效应的影响。OFDM-MIMO系统将多天线和正交频分复用技术联合起来，即在有限频宽和发射功率条件下，利用多天线技术提升通信容量；利用正交频分复用技术将数据在传送过程中所受衰减程度降到最低。OFDM-MIM0系统将OFDM和MIMO的优势互补、取长补短，从而具有较高的频谱利用率和可靠的数据传送，是无线通信技术研究的重大突破。时频同步算法作为OFDM-MIMO系统中的关键技术，只有准确的频偏估计，方可严格保障多载波间的正交性，才能发挥出OFDM的优势；在多径衰落信道中由于多径时延的影

6、响，会使有效数据符号起始位置产生偏移。因此，没有高效和精确的时频同步算法，OFDM-MIMO的技术优势将成为泡影。现有的同步技术适用场景较为理想和单一，缺乏多场景的兼容性；同时存在运算量庞大、训练序列构造负担重，部分算法甚至忽略了整数倍频偏对符号定时影响的问题。针对这些问题本文在不改变同步性能的条件下，对算法进行了优化、精简并研究了整数倍频偏对符号时间定位的影响。对于相互正交的子载波信号，在无线移动端的多普勒（Doppler）效应下容易引起频率偏移，同时收发两端因振荡频率不同也会产生频差，这些频率偏移均将影响OFDM的载波之间的正交性性，造成载波干扰（

7、ICI）。根据当前的研究状况发现，相关的频偏估计算法运算量大、耗时长且准确性有待提高，仍然需进行算法的优化、精简并进一步提高同步的准确性。信号在多入多出的信道中传输时，由于多径时延以及整数倍频偏均会产生随机时间延迟，使有效数据的起始位置发生改变，从而造成符号干扰（ISI）。目前的符号同步方案在训练序列的构造上负担较重，甚至遗漏了整数倍频偏对符号同步的影响，因而，一种轻量和考虑周全的时间同步算法的研究必不可少。I成都理工大学硕士学位论文目前的时频同步算法具有一定的局限性，即要么只适合AWGN信道要么仅适合多径衰减信道，缺少一种性能优越且通用性较强的时频同

8、步算法。分析最新基于WPS的改进算法发现，其整数倍频偏估计存在较大问题，误差超出可接受范围，且