检索结果-南通市图书馆

作者：辛娜山东大学

学位级别：硕士

多输入多输出(MIMO,Multiple-Input Multiple-Output)技术,即利用多根发射天线和多根接收天线进行无线传输的技术,是无线通信中一项很有应用价值的技术。广泛的研究表明,多天线系统能显著增加信道容量,提高频谱利用率,并且不需以时频资... 详细信息

多输入多输出(MIMO,Multiple-Input Multiple-Output)技术,即利用多根发射天线和多根接收天线进行无线传输的技术,是无线通信中一项很有应用价值的技术。广泛的研究表明,多天线系统能显著增加信道容量,提高频谱利用率,并且不需以时频资源为代价。正交频分复用(OFDM,Orthogonal Frequency DivisionMultiplexing)是一种多载波调制方式,它能够有效地克服信道的频率选择性衰落,并且实现结构简单,频谱利用率高。将MIMO和OFDM结合在一起形成的MIMO-OFDM技术能够有效的提高信道容量和频谱利用率,将成为新一代移动通信的核心技术。本文从MIMO-OFDM信号模型出发,对系统的同步问题做了深入研究。首先总结了MIMO-OFDM系统同步问题的研究现状,按照是否使用数据辅助同步进行了分类归纳,分别总结了使用训练序列和利用循环前缀采用数据辅助方式的同步以及不使用数据辅助的盲同步的研究现状和优缺点。由于本文考虑突发模式系统模式,故采用在突发系统中最广泛采用的训练序列。 MIMO-OFDM和OFDM技术一样,对于同步偏差所引起的相位偏移非常敏感,由载波频偏和采样频率偏差引起的子载波间干扰(ICI,Inter-CarrierInterference)会严重恶化系统性能。本文在研究经典同步捕获算法的基础上,针对以上问题,给出了新型的同步捕获算法,该算法受载波频偏影响较小,提高了系统性能。并由此提出了一种改进的前导序列设计。并进行仿真验证和性能分析,最后得出结论和总结。目前,对MIMO-OFDM一系列关键算法的研究许多都停留在理论或者计算机仿真阶段,为了在实践中验证算法的正确性、可靠性,研制了一套硬件试验平台。首先简单介绍了非实时MIMO试验平台,然后给出了各种同步捕获算法在平台的应用。

关键词： MIMO-OFDM 系统同步前导序列同步捕获载波频偏估计非实时MIMO试验平台

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LTE-V2X系统同步技术研究

LTE-V2X系统同步技术研究

作者：杜思剑电子科技大学

学位级别：硕士

近年来,随着第四代移动通信系统(4G)网络进入大规模商用阶段,第五代移动通信系统(5G)成为全球研发的热点。而车联网(V2X)被认为是5G最具挑战性的应用之一,它不仅要求进行稳定性强、时延低以及安全可靠的通信,而且必须在许多应用场景下... 详细信息

近年来,随着第四代移动通信系统(4G)网络进入大规模商用阶段,第五代移动通信系统(5G)成为全球研发的热点。而车联网(V2X)被认为是5G最具挑战性的应用之一,它不仅要求进行稳定性强、时延低以及安全可靠的通信,而且必须在许多应用场景下提供高数据传输速率。因此,5G需要采用一系列不同的技术来支持V2X的使用,从而使得自动驾驶车辆能够高效地行驶。同步技术作为通信系统接收端的关键技术,在V2X系统中面临着新的挑战。并且与传统的通信系统相同,V2X系统对同步错误也比较敏感,同步误差会引起系统信噪比的损失,对系统的性能造成严重的影响,故V2X系统的同步技术亟待研究。针对V2X在高载波频率、低信噪比以及高速移动环境下同步精度不高的问题,本文以基于长期演进(LTE)的LTE-V2X系统为研究对象,对其同步技术开展研究,在传统同步算法的基础上,利用LTE-V2X系统自身特性对同步算法进行相应地改进,进而满足LTE-V2X系统复杂信道环境的同步性能需要。本文所做的主要工作如下所示:(1)为了在低信噪比时达到较高的同步信号检测精度,深入研究主同步信号检测技术,在分析了 LTE-V2X系统同步信号特性之后,根据其特有结构研究了改进的主同步信号检测算法,较大地提高了同步信号检测算法对抗高多普勒频移和噪声的能力,并且在低于标准规定的信噪比时就能达到同步信号的检测目标。(2)在研究传统循环前缀(CP)自相关算法的基础上,对LTE-V2X系统基于CP的粗同步算法进行改进,设计了三种改进算法,其中利用解调参考信号(DMRS)进行二次相关的方法能够较大地提升基于CP的粗同步算法的鲁棒性,而且使得不同信道环境下粗符号定时同步的误差控制在CP长度的30%之内。(3)为了提升高速移动环境下的载波频偏估计性能,研究了 LTE-V2X系统的载波频偏估计算法,分析对比了基于DMRS的两种载波频偏(CFO)估计算法和基于CP的CFO估计算法,并对三种CFO估计算法的性能进行仿真,结果表明基于CP的CFO估计算法性能最好,在多种信道环境下的CFO估计范围和估计精度均能在较低信噪比下达到系统要求。

关键词：车联网同步同步信号检测符号定时载波频偏估计

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OFDM系统同步算法的研究

OFDM系统同步算法的研究

作者：周亮南京邮电大学

学位级别：硕士

正交频分复用(OFDM)技术是多载波传输技术的一种。其特点是频谱利用率较高、抗多径衰落能力较强,这使得它成为未来几十年内移动通信的主要技术之一。但是在目前移动通信的应用技术当中OFDM仍需要改善和优化,这是因为OFDM系统对同步误差... 详细信息

正交频分复用(OFDM)技术是多载波传输技术的一种。其特点是频谱利用率较高、抗多径衰落能力较强,这使得它成为未来几十年内移动通信的主要技术之一。但是在目前移动通信的应用技术当中OFDM仍需要改善和优化,这是因为OFDM系统对同步误差非常的敏感,这也成为限制OFDM同步技术快速发展的主要门槛。因此对OFDM系统进行符号定时估计和载波频偏估计的研究是非常有必要的。本文首先对OFDM系统发展历史和特点、OFDM技术基本原理进行了详细的阐述。其次就正交频分复用(OFDM)的各种同步技术作了详细的分析,这些分析主要包括OFDM同步简介、OFDM系统同步技术、同步偏差对OFDM系统的影响以及OFDM系统实现同步的方法。通过对这些方面的分析来强调OFDM系统中定时估计和频偏估计的重要性,进而研究并实现了一些估计算法。最后将同步算法分为两个方面：基于添加训练序列的同步算法和基于添加循环前缀的同步算法。然后就这两种同步算法进行了深入的研究,其中基于添加训练序列的代表算法有Schmidl算法、Minn算法和Park算法,然后针对Minn算法的缺点做了一些改进;而基于循环前缀的代表算法有ML算法,其中也对ML算法在循环前缀较小的情况下做了一些改进。最后对上述的两种同步算法的改进都进行了大量理论推导和仿真比较,结果证实Minn的改进算法在多径信道下性能更好,而ML的改进算法在定时估计方面则更准确。

关键词：正交频分复用(OFDM) 符号定时估计载波频偏估计训练序列循环前缀

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OFDM系统时频同步技术研究

OFDM系统时频同步技术研究

作者：吕宸北京交通大学

学位级别：硕士

正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM)技术以其抗多径衰落和高频谱利用率特点成为下一代移动通信的关键技术之一,近年来在学术研究和工程实践中得到广泛的关注。OFDM系统利用相互正交的子载波显著提高了频... 详细信息

正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM)技术以其抗多径衰落和高频谱利用率特点成为下一代移动通信的关键技术之一,近年来在学术研究和工程实践中得到广泛的关注。OFDM系统利用相互正交的子载波显著提高了频谱利用率,但是易受移动无线信道造成的时延及频偏影响,破坏子载波间的正交性,从而引入符号间干扰(Inter Symbol Interference, ISI),降低系统性能。因此,精确有效的时频同步技术是OFDM系统保证良好性能的重要技术之一,也是保证OFDM系统正常高效工作的必要前提。本文主要针对OFDM系统的符号定时同步和载波频率同步进行了全面并且较为深入的研究,分别对基于循环前缀(Cyclic Prefix, CP)的非数据辅助类算法和基于辅助数据的同步算法进行理论推导和仿真方案设计,比较了不同类型的经典算法及其改进算法在不同信道环境下的优劣。对于非数据辅助类算法,本文着重分析其在频率选择性衰落信道下的同步精度和算法复杂度,并针对现有算法计算复杂度较高的问题提出一种基于多项式拟合的定时同步改进算法,在保证定时同步精度接近最优算法的同时,有效地降低了算法实现所需要的计算时间。而对于数据辅助类的算法,本文研究比较了几种现有算法在频率选择性信道下的时频同步效果,并针对频率选择性信道下相关峰的缺陷提出一种使用相关和值下降沿检测的优化算法,以适应复杂恶劣的多径衰落环境。高速移动环境带来的多普勒效应,会破坏OFDM系统子载波之间的正交性。针对高速移动环境下无线移动信道的特征,本文研究了多普勒分集技术,以对抗高速移动条件下无线信道的多普勒频移和多普勒扩展,并通过仿真验证改进型多普勒分集算法可以明显降低计算复杂度。计算机仿真结果表明,传统的时频同步算法可以获得信道时延及频偏估计,但是在频率选择性信道中,尤其是复杂多径信道,传统同步算法的效果往往不尽人意。此外,算法复杂度较高,需要的计算量较大是影响其实际应用的主要因素之一,因此,在不断提升同步算法性能的基础上,如何合理优化计算方法,降低所需计算量,也在文中进行了探讨。

关键词：正交频分复用符号定时同步载波频偏估计

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单天线及多天线条件下QAM同步技术的研究

单天线及多天线条件下QAM同步技术的研究

作者：夏淑婷浙江大学

学位级别：硕士

QAM(正交幅度调制)是一种频谱利用率很高的调制方式,已经得到广泛研究;MIMO(Multiple-Input-Multiple-Output)技术具有频带利用率高的特点,该技术不仅能在有限的频带上实现高速率的信息传输,而且还能够改善无线通信系统的性能。可以说M... 详细信息

QAM(正交幅度调制)是一种频谱利用率很高的调制方式,已经得到广泛研究;MIMO(Multiple-Input-Multiple-Output)技术具有频带利用率高的特点,该技术不仅能在有限的频带上实现高速率的信息传输,而且还能够改善无线通信系统的性能。可以说MIMO技术非常符合下一代宽带无线通信系统对高速率通信能力的要求。本文对QAM调制方式和MIMO技术的关键技术作了深入的研究,并对突发模式下的SISO-QAM系统和MIMO-QAM系统中的同步技术进行算法的研究分析和仿真实现。对SISO-QAM同步技术的研究和仿真重点放在信号到达检测、参数估计、位定时同步、相位跟踪等;对MIMO-QAM同步技术的研究和仿真重点放在训练序列的构造、帧同步、载波频偏估计、符号定时同步等。本文各章节内容安排如下: 第一章介绍了QAM调制方式、MIMO技术发展概况以及MIMO技术与OFDM技术、CPM调制方式、QAM调制方式等结合的优缺点,最后总结了本文的主要工作。第二章详细分析了QAM调制方式及其功率谱密度、误码率等性能;详细分析了MIMO系统的平均信噪比、信道容量等性能以及空时编码、同步、载波频偏恢复、相关信道、信道估计、单载波频域均衡、训练序列设计基本准则等关键技术。第三章给出了突发模式下SISO-QAM系统的仿真实现。仿真的重点放在信号到达检测、参数估计、位定时同步、相位跟踪构成的同步系统,并给出了详细的仿真分析。第四章给出了MIMO-QAM系统中同步系统的仿真实现。仿真的重点放在训练序列的构造、帧同步、载波频偏估计、符号定时同步,给出了详细的仿真分析。最后在回顾本文主要工作的基础之上,针对现有方案中存在的不足之处,结合实际系统中可能遇到的问题,探讨今后的研究和改进方向。

关键词：突发模式 SISO MIMO QAM 信号到达检测参数估计位定时同步相位跟踪帧同步载波频偏估计符号同步训练序列

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LTE系统时变信道下的频率同步技术研究

LTE系统时变信道下的频率同步技术研究

作者：张军龙广东工业大学

学位级别：硕士

3GPP长期演进项目(LTE)以正交频分复用(OFDM)技术为核心,OFDM技术的明显缺陷在于容易受到载波频率偏移(CFO)的影响,频率偏移会破坏OFDM系统子载波间的正交性,引起子载波间的干扰(ICI),从而造成OFDM系统解调性能的下降和误码率的提高。造... 详细信息

3GPP长期演进项目(LTE)以正交频分复用(OFDM)技术为核心,OFDM技术的明显缺陷在于容易受到载波频率偏移(CFO)的影响,频率偏移会破坏OFDM系统子载波间的正交性,引起子载波间的干扰(ICI),从而造成OFDM系统解调性能的下降和误码率的提高。造成CFO的主要原因是由于发射机的载波频率和接收机本地振荡器频率之间的误差,或者是由于通信收发双方的相对移动而引发的多普勒频移。而随着现代通信日益的向高载频和高速移动环境发展,在高载频和高速移动环境中,由于多普勒扩展的增大而导致信道的相干时间减小,造成信号的持续时间大于信道的相干时间,无线信道逐渐演变成由多径时延扩展造成的频率选择性衰落和多普勒频移造成的时间选择性衰落共同影响的时间-频率双选择性衰落信道,即时变信道。在时变信道中,每一条传输路径上的信道冲击响应是随时间快速变化的,若仍采用假设信道是慢变或时不变情形下的载波频率同步算法,则无法收到算法的预定效果。本文研究的主要内容是LTE系统时变信道下的频率同步技术,重点在于研究时变信道下OFDM系统的CFO估计算法。在时变信道下,信道的未知性大大增加,使得CFO估计变得更加复杂,已有的频率选择性衰落信道下的CFO估计算法已经不再适应时变信道环境。正是由于时变信道的时变性,使得信道和CFO的联合估计算法成为实现CFO估计的主流趋势。通过建立BEM模型以简化时变信道的复杂变化,结合ML估计、导频设计以及自适应滤波等算法实现CFO估计。在经过深入研究的基础上,将现有的时变信道下OFDM系统中的CFO估计算法大致可分为三种类型,并且分别在第三章、第四章和第五章进行推导分析。针对数据辅助类算法中的基函数选择问题,提出基于CE-BEM模型的CFO估计算法;针对基于导频设计类算法中的加权共轭因子会增加算法的复杂度问题,进行简化运算,提出基于导频辅助的优化CFO估计改进算法;针对基于RLS算法中固定遗忘因子不能同时满足算法的收敛速度和收敛精度问题,提出基于可变遗忘因子RLS的CFO估计改进算法。经过仿真分析,在原算法基础上提出的三个改进算法,都在一定程度上提升了CFO估计性能。

关键词：时变信道正交频分复用载波频偏估计导频递推最小二乘遗忘因子

数字信号参数估计及信号到达频率差估计方法研究

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数字信号参数估计及信号到达频率差估计方法研究

作者：杨鼎西安电子科技大学

学位级别：硕士

本文重点研究了数字信号的码元速率估计,载波频偏(CFO)估计,以及信号的到达频率差(FDOA)估计;分析了传统估计方法存在的缺陷;提出了新的估计算法并给出仿真性能。针对数字信号的码元速率估计,现有的方法包括基于循环互相关的方法,基于... 详细信息

本文重点研究了数字信号的码元速率估计,载波频偏(CFO)估计,以及信号的到达频率差(FDOA)估计;分析了传统估计方法存在的缺陷;提出了新的估计算法并给出仿真性能。针对数字信号的码元速率估计,现有的方法包括基于循环互相关的方法,基于循环谱的方法,以及基于小波变换的方法。然而,这些方法需要信号的调制方式这一先验信息,且算法局限于少数的数字信号类型,无法应用于许多典型的数字信号。本文提出了一种基于最优尺度小波变换的自适应码元速率估计算法,这种方法在传统的小波变换方法基础上,利用“极值保持――微分”技术消除了不同数字信号间小波变换结果的差异性,因此算法可有效应用于包括幅移键控(ASK),相移键控(PSK),正交振幅调制(QAM)以及频移键控(FSK)在内的数字信号。然后,采用最优小波尺度选择的方法避免了传统小波变化方法中的“无效小波尺度”问题。最后,新算法分析了采样频率与算法性能的关系,并能自适应地选取最优采样速率进行信号采样,从而大大提高算法性能。仿真结果表明,基于最优尺度小波变换的自适应码元速率估计算法可有效应用于ASK,PSK,QAM,FSK等信号,且算法估计性能优于基于最优小波尺度的码元速率估计算法及基于多尺度小波变换的码元速率估计算法。针对数字信号的CFO估计,现有方法包括基于高阶累积量的方法以及基于非线性最小平方(NLLS)的方法等。然而,这些方法均需知道数字信号的调制类型,因此无法做到盲估计。本文提出了一种基于最小循环阶循环矩的盲频偏估计算法。首先,本文提出了最小循环阶(LCO)的概念,并给出了中频信号的最小循环阶循环矩和基带信号的最小循环阶循环矩的关系。然后,根据这一关系,提出了基于最小循环阶循环矩的频偏估计算法。最后,将信号的循环频率检测算法应用到本算法,提出了基于最小循环阶循环矩的CFO盲估计算法。新算法无需信号的调制方式,码元速率等先验信息,可有效应用于单载波数字信号以及正交频分复用(OFDM)信号。仿真结果验证了算法的有效性,表明了针对PSK和脉幅调制(PAM)信号,算法的均方根估计误差(RMSE)趋近克拉美罗界(CRB),并得出算法的性能优于基于四阶累积量的频偏盲估计算法的结论。针对FDOA估计,现有方法包括最大似然法,基于累积量的方法,以及基于互模糊函数的方法。本文在基于星载的高低轨卫星联合定位的环境下对FDOA估计进行研究,对比了各类算法的性能,得出最大似然法和基于互模糊函数法的性能最优的结论。进一步,针对基于互模糊函数法的估计精度不高的问题,提出了基于互模糊函数法的高精度快速FDOA估计算法。仿真结果表明,新算法的估计精度优于基于互模糊函数的方法,且其RMSE趋近于CRB。

关键词：码元速率估计载波频偏估计 FDOA估计小波变换最小循环阶

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LTE系统同步技术研究

LTE系统同步技术研究

作者：戚飞西安电子科技大学

学位级别：硕士

在LTE系统中，用户试图和基站建立联系时，首先需要进行同步。LTE下行链路采用OFDM技术，对于晶体振荡器在发送端与接收端的不匹配以及多普勒效应等引起的频率偏移和定时误差，十分敏感。为了避免性能的损失，必须对频率偏移和定时误差... 详细信息

在LTE系统中，用户试图和基站建立联系时，首先需要进行同步。LTE下行链路采用OFDM技术，对于晶体振荡器在发送端与接收端的不匹配以及多普勒效应等引起的频率偏移和定时误差，十分敏感。为了避免性能的损失，必须对频率偏移和定时误差进行精确的估计和充分的补偿。论文首先概述了LTE同步技术研究现状，简明的介绍了OFDM技术的原理以及LTE标准规范;随后分析了OFDM中同步误差的影响，重点研究了基于循环前缀的OFDM同步。接着把小区搜索分为主同步信号（PSS）检测和辅同步信号（SSS）检测，在分析和仿真验证传统检测算法基础之上，提出降低复杂度的检测算法;采用时隙定时算法，进行粗同步，可以降低PSS检测的复杂度，利用LTE系统中的同步信号和参考信号，将频率偏移分为小数频偏、整数频偏和剩余频偏分别进行估计，使得估计更加精确。最后，基于以上改进算法，提出了一个完整的同步整体方案。

关键词：长期演进正交频分复用小区搜索定时估计载波频偏估计

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突发数据传输中的同步技术研究

突发数据传输中的同步技术研究

作者：张媛南京理工大学

学位级别：硕士

同步是通信信号能够正确解调的前提和决定性因素,而突发数据传输中的同步比常规通信接收中的技术难度更高,因而对同步参数估计进行研究具有重要的理论和实践意义。本文针对突发数据传输中的同步技术,对基于时域和频域的载波频偏估计、... 详细信息

同步是通信信号能够正确解调的前提和决定性因素,而突发数据传输中的同步比常规通信接收中的技术难度更高,因而对同步参数估计进行研究具有重要的理论和实践意义。本文针对突发数据传输中的同步技术,对基于时域和频域的载波频偏估计、载波频偏与位定时联合估计进行了较深入研究。首先介绍了同步技术的相关理论,并对同步对通信系统性能的影响进行了仿真。这些理论为更好地进行同步算法的研究奠定了基础。接着重点研究了时域和频域的载波频偏估计算法。在时域算法部分,从载波频偏的最大似然估计推导出发,研究了更为实用的基于最大似然理论的低复杂度的载波频偏估计算法,并对各个算法在数据辅助和非数据辅助两种情况下从估计范围、估计均值和估计精确度等方面进行了比较。介绍了一种基于差分相位的频偏估计算法。提出了一种低时延自相关函数与高时延自相关函数相结合的频偏估计算法,兼顾了捕获范围和估计精度两方面的性能,同时极大的降低了计算复杂度。在频域算法部分,推导分析了目前常见的三种频域载波频偏估计算法,并仿真比较了各算法的性能。提出了一种新的两步频偏估计算法：先进行二叉搜索,然后利用频谱幅度最大值谱线和其左右两根谱线构成的抛物线进行插值估计,该算法在保证估计性能的基础上,较大程度的降低了计算量。最后讨论了载波频偏与位定时的联合估计算法,并提出一种基于匹配滤波相关技术的联合估计算法。

关键词：突发同步 QPSK 载波频偏估计联合估计

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OFDM系统的时域同步算法研究

OFDM系统的时域同步算法研究

作者：邵娜南京理工大学

学位级别：硕士

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... 详细信息

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。

关键词：正交频分复用(OFDM) 时域同步定时估计载波频偏估计