ofdm系统定时与频偏估计算法研究

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1、西南交通大学硕士学位论文OFDM系统定时与频偏估计算法研究姓名：杨志申请学位级别：硕士专业：通信与信息系统指导教师：余立建20100601西南交通大学硕士研究生学位第1页摘要OFDM技术是一种多载波传输技术，由于它具有极强的抗多径衰落能力和极高的频谱利用率，其已经被广泛应用于无线局域网等无线高速数据传输系统中，OFDM也被视为第四代移动通信的核心技术之～。由于OFDM系统对同步误差十分敏感，同步误差的存在会使系统性能大大降低。其中定时偏差会造成符号间干扰(ISI)，频率偏差会造成载波间干扰0cI)，所以精确的同步算法对OFDM

2、系统来说是至关重要的。·首先，本文介绍了OFDM技术的发展过程、同步算法的研究背景和意义、OFDM的原理与特点，分析了定时偏差、频率偏差、采样偏差对系统性能的影响，通过仿真分析了当同步偏差存在时，系统信噪比的损失情况。其次，本文重点研究和分析了OFDM定时同步算法，分为基于非数据辅助和数据辅助性两大类。其中非数据辅助主要研究了MLE算法，数据辅助性主要研究了S&C算法、Minn算法和Park算法。对这三种经典同步算法进行了大量的仿真，详细分析了每种算法的优缺点。针对S&C算法的峰值平台效应，本文分析和仿真了一种加窗的S&C算法

3、，该算法能有效的消除S&C算法的平台效应。本文针对三种同步算法的缺点，在增加计算复杂度而不改变训练符号结构的思路下，对Park算法进行改进。改进的定时同步算法具有了更强相关性，通过仿真分析表明改进算法定时性有所提高，克服了S&C算法的平台效应，同时也克服了当循环前缀长度大于子载波数四分之一时Minn和Park算法所产的双峰值现象，从而提高了定时精度。最后，本文研究和分析了OFDM频率同步算法。先分析了基于数据辅助的频率同步算法的基本理论，包括Moose算法、S&C算法和M&M算法。然后研究了基于非数据辅助的MLE频率同步算法。

4、在理论分析的基础上对这几种频率同步算法进行大量的仿真，对比了算法的优缺点。关键字：OFDM；训练序列；循环前缀；定时同步；频率同步西南交通大学硕士研究生学位第1I页AbstractOFDM，amulti—carriertransmissionsolution，hasbeenwidelyutilizedinhi班-speedwirelessdatatransmissionsystemssuchaswirelesslocalareanetwork(WLAN)duetoitsfairlystronganti—multipathdel

5、aycapabilit)，andquitehighutilizationefficiencyforfrequencyspectrum．Itisalsobeenregardedasthecoretechnologyforthefourthgenerationmobilecommunicationtechnology．AsaresultofOFDMsystem’Shighsensitivitytosynchronizationdifference，theexistenceofsynchronizationdifferencewou

6、ldgreatlylowdownOFDM’Sworkingefficiency．Amongsynchronizationdifference，itstimedifferencewillleadtointer-symbolinterference，whileitsfrequencydifferencewouldleadtointer-channelinterference，therefore，anaccuratesynchronizationalgorithmbecomeallextremelyimportantpartinOF

7、DMsystem．Inthisthesis，itfirstlydescribedthedevelopmentprocessofOFDMtechnology,theresearchbackgroundandmeaningforsynchronizationalgorithmaswellastheprincipalandfeatureforOFDMsystem；andthenitanalyzedtheinfluencethattimedifference、frequencydifferenceandsamplingdifferen

8、cehaveinOFDMsystem，lastly,viasimulation，itexplainedthesignaltonoiseratiolooseconditionwhilesynchronizationdifferenceexisted．Inthefollowing