基于OFDM系统同步算法的研究

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1、哈尔滨下程大学硕十学位论文摘要正交频分复用(OFDM)是一种多载波调制技术。由于具有很高的频谱利用率、很强的抗多径延迟能力，它已经广泛的应用在数字音频广播、数字电视以及无线局域等无线高速数据传输系统中，并将会成为第四代移动通信的关键技术之一。OFDM系统对同步误差非常敏感，特别是对频率偏差。当存在同步误差时，子载之间的正交性遭到破坏，从而引起严重的子载波间干扰，使系统性能大大下降。因而性能良好的同步方法对于OFDM系统是至关重要的。本文首先回顾了OFDM技术的发展历程，介绍OFDM技术的优缺点和OFDM系统关键技术。在讲述了无线信道的传播特性后，从理论上分析了定时偏差和频率偏差对OFD

2、M系统的影响。其次重点研究基于训练序列和循环前缀的同步算法。其中，最大似然(ML)算法利用了OFDM信号中循环前缀的相关性进行同步估计；Schmidl&Cox、Minn和Park算法是通过加入具有特殊结构的训练序列实现同步估计。最后对基于循环前缀和导频的联合算法进行了分析。传统的基于导频和循环前缀的算法虽对频偏估计很有效，但计算复杂度较高。本文在传统算法的基础上提出了一种改进的基于导频和循环前缀的频率同步算法。主要是牺牲了同步估计的准确性来换取计算复杂度的降低。该算法通过简化最大似然函数，有效的提高了运算速度，克服了频偏估计计算复杂度高的缺点。在算法的复杂性和准确性之间获取一个平衡点。

3、分析和仿真表明：改进算法在高信噪比下性能更接近于联合算法。关键词：同步；正交频分复用(OFDM)；循环前缀；导频；最大似然准则哈尔滨=r程人学硕士学位论文ABSTRACTOrthogonalfrequency-divisionmultiplexingisatechnologyofmulti．cardermodulation．OFDMhasbeenwidelyappliedinhighdatatransmissionwirelesssystems，suchasdigitalvideobroadcast(DVB)，digitaltelevision(DTV)，wirelesslocalal

4、eanetwork(WLAN)，duetoitshighfrequencyutilizationefficiencyanditsrobustnesstomultipathdelayspread．OFDMwillplayakeyroleintheforthgenerationofmobilecommunication．OFDMsystemsalemuchsensitivetosynchronizationerrors，especiallyfrequencyoffset．Thesynchronizationerrorsdestroytheorthogonalitybetweensub．ca

5、rriesofsystem，whichleadtointerferebetweensub-carriesanddegradethesystemperformance．SoitisimportanttohaveagoodsynchronizationalgorithmforOFDMsystem．ThepapergivesabriefsurveyofthedevelopmentofOFDMtechnologyandintroducesthedisadvantageandadvantageofOFDMtechnologyandthekeytechnologyofOFDMsystem．Afte

6、rpresentingthecharacteristicsofthewirelesschannel，thispaperanalyzestheimpactoftimingerrorandfrequencyoffsetonOFDMsystemintheory．Thenthepaperstudiesthesynchronizationalgorithms，particularlythesynchronizationalgorithmsusingtrainingsymbolandsynchronizationalgorithmsbasedoncyclicprefix．Thereinto，the

7、relativityofcyclicprefixisusedforsynchronizationestimationinMLmethod；trainingsequencewithspeciallstructureisusedforsynchronizationestimationinSchmidl&Cox、MinnandParkmethod．Moreover,thispaperdetailedlyanalyzesajointsynchroniz