OFDM系统的时域同步算法研究

作     者：邵娜 

作者单位：南京理工大学 

学位级别：硕士

导师姓名：王志华

授予年度：2012年

学科分类：0810[工学-信息与通信工程] 08[工学] 081001[工学-通信与信息系统] 

主      题：正交频分复用(OFDM) 时域同步 定时估计 载波频偏估计 

摘      要：随着人们对移动通信的要求不断提高,在建设好第三代移动通信系统的前提下,下一代移动通信的研究工作也在积极的进行中。作为3G向4G的过渡时期,3GPP组织启动LTE项目,LTE采用OFDM技术、MIMO技术、软件无线电等新兴技术,实现了更快的传输速率、更高的频谱利用率、更大的系统吞吐量、更低的系统成本等目标。OFDM技术是多载波调制技术的一种,它将高速串行数据分散到多个低速正交子载波上传输,对无线信道的时延扩展有较强的抵抗力,提高了频谱利用率,另外OFDM的循环前缀又在一定程度上减少了符号间干扰和载波间干扰。但是OFDM技术对同步误差（定时偏差和载波频偏）很敏感,同步性能的好坏对信息传输性能影响很大,相关技术的研究是目前通信业的一个热点问题。本文在详细分析了符号定时偏差和载波频率偏差产生的原因和对OFDM系统的影响的基础上,分别在时域内对基于循环前缀的最大似然算法、基于训练序列的SC算法和基于前导序列的同步算法进行了研究和MATLAB仿真分析。针对最大似然算法和SC算法中符号定时同步的不足,采用了一种利用时域导频的改进算法,使符号定时同步精度有了较大提高。本文还介绍了一种基于前导序列的联合最大似然估计算法,它利用任意一对重复序列的自相关得到帧定时和载波频偏估计后进行同步,经MATLAB仿真证明它比传统方法具有更高的同步精度。另外为减小联合最大似然估计算法的执行复杂度,本文采用了一种近似最大似然估计算法,经计算比较,它的执行复杂度降低了很多,相较于传统的基于前导序列同步算法,它的性能也有很大改善。