毕业设计（论文）-OFDM宽带无线基带接收机中的同步研究

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1、武汉工业学院毕业论文OFDM宽带无线基带接收机中的同步研究姓名：学号：院系：数理科学系专业：电子信息科学与技术指导教师：2011年6月10日目录摘要IAbstractII1.无线通信及OFDM技术11.1无线通信的发展历程11.2OFDM技术简介31.2.1OFDM技术的发展过程31.2.2OFDM技术的基本原理和系统模型51.2.3OFDM技术的优缺点121.2.4OFDM技术今后的发展方向132.OFDM同步技术的分析研究142.1OFDM同步技术的特征与原理142.2非同步对OFDM系统的影响152.2.

2、1载波频率偏差对OFDM系统的影响152.2.2符号定时偏差对OFDM系统的影响183.基于遗传算法的OFDM符号同步算法213.1OFDM系统中的同步问题213.2符号定时偏差对OFDM系统的影响223.3基于遗传算法的OFDM系统的符号同步方法253.3.1遗传算法简介253.3.2两步式的OFDM系统的符号同步算法263.3.2.1基于CP的最大似然估计273.3.2.2基于GA的OFDM精符号同步算法283.3.3数值仿真结果323.4小结37总结与展望38谢辞39参考文献41摘要正交频分复用(OFDM

3、)技术是频分多路复用(FDM)的一种，它是一种多个窄带载波调制技术。它特别适用于在存在多径传播和多普勒频移的无线移动信道中传输高速数据。其主要思想是：将信道分成若干正交子信道，将高速数据信号转换成并行的低速子数据流，调制到在每个子信道上进行传输。正交信号可以通过在接收端采用相关技术来分开，这样可以减少子信道之间载波间干扰(ICI)。OFDM技术利用子载波间的正交性，有效地提高了频谱利用率，从而具有优良的抗多径衰落性能，保证了系统在高速通信下的可靠性，已经被许多无线通信标准定为物理层传输方案。但是OFDM系统对同

4、步误差比单载波系统更加敏感，同步性能的好坏直接影响到基带接收机的性能。论文中提出了OFDM系统中的同步问题，并对OFDM系统中的同步问题进行了分析和研究，介绍了非同步对OFDM系统的影响。本文主要针对OFDM宽带无线接收机中的符号同步算法进行了深入研究，并且对其性能进行了严密论证和数值仿真，设计了一种两步式的OFDM符号同步方法，符号定时的最佳点是多径信号中第一径的到达时间。算法借助于一个训练符号来估计第一径时延，适用于突发型OFDM传输系统。算法包括粗符号同步和精符号同步两部分。粗符号同步采用基于循环前缀的最

5、大似然算法估计出一个粗符号定时点，同时把第一径时延限制在这个点为中心的一个搜索区间内以供精同步使用。精符号同步采用遗传算法来进行信道估计和精定时。对于搜索区间内的每一个点，遗传算法都会将其假想为第一径到达时刻，然后随机搜索信道冲击响应，使得信道冲击响应同训练符号的卷积结果，与接收信号有最小均方差;最小均方差对应的点即为第一径时延。仿真结果表明相比于已有算法，两步式方法在低信噪比情况下其估计精度更具优势。根据搜索区间的长度，算法可以在速度和精度上折中，提高了系统设计的灵活性。关键词正交频分复用；载波间干扰；符号同

6、步；遗传算法IIIAbstractTheOrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing(OFDM)isatypeofFrequencyDivisionMultiplexing(FDM),itisakindofmultiplenarrowbandcarriermodulationtechnology.Itisespeciallyapplicabletotransmithigh-speeddatainthewirelessmobilechannelwithmultipathsprea

7、dandDopplerfrequencyshift.ThemainideaofOFDMisthatdividingthechannelsintoseveralorthogonalsubchannels,andtransformingthehigh-speeddatasignalstoparallellow-speedsubdataflow,modulationineachchildtotransmissionchannel.Orthogonalsignalcanbeseparatedbyusingrelated

8、technologiesinthereceiver;itreducestheInterCarrierInterference(ICI)betweensubchannels.OFDMtechnologyusestheorthogonalitybetweensubcarriers,effectivelyimprovethebandwidthutilization,thushasexcell