OFDM系统中同步算法的研究

作     者：于昊田 

作者单位：哈尔滨工程大学 

学位级别：硕士

导师姓名：陈春雨;李文学

授予年度：2014年

学科分类：080904[工学-电磁场与微波技术] 0810[工学-信息与通信工程] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 080402[工学-测试计量技术及仪器] 0804[工学-仪器科学与技术] 081001[工学-通信与信息系统] 

主      题：正交频分复用 ML算法 集相关算法 块相关连续符号算法 

摘      要：近年来,正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)技术引起了人们广泛的研究兴趣。它具有较高的频谱利用率和较强的抗多径衰落特性,已被应用于地面数字视频传播(DVB-T)、地面综合服务数字传输(工SDB-T)和非对称数字用户线系统(ADSL)中。目前,普遍认为OFDM技术是第四代移动通信系统中的主流技术。作为一种多载波调制技术,OFDM对同步误差非常敏感,因此其同步问题是一个非常重要的问题。在基于训练符号的同步算法中,训练符号本身不携带信息,降低了信息传输的有效性。因此,本文对基于CP的OFDM同步技术进行了研究,主要工作包括以下三个部分:首先,介绍了 OFDM的基本原理,包括多载波的提出,OFDM的基本结构,并对各个模块进行了阐述。对其中的关键技术做了详细的论述,包括采用CP的原因,使用IFFT/FFT的优点,工程设计的基本步骤做了较为详细的叙述与分析。然后,对数字系统的同步技术进行了简单的介绍,并分析了定时偏差、样值偏差、载波偏差产生的原因以及对信息的影响,从实际工程应用角度上,尤其分析了定时同步和载波同步对于信息的影响。最后,对经典的基于CP的最大似然(ML)算法、集相关算法进行了研究,通过建立ML算法、集相关算法的数学模型,并用MATLAB工具进行了仿真。由于ML算法和集相关算法有一定的局限性。因此,为了改善性能,提出了一种新的相关算法—块相关算法,并通过软件仿真平台对在AWGN、多径信道下,对其误码率、定时和频率的均方误差做出了分析与仿真,并与经典的最大似然算法和集相关算法进行了对比。