基于軟件無線電的OFDM同步系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著對(duì)通信速率要求的不斷提高，頻譜資源有限這一矛盾的更加突出，正交頻分復(fù)用(Orthogonal Frequency Division。Multiplexing,OFDM)逐漸成為了第四代(4G)移動(dòng)通信的核心技術(shù)。它不僅僅能對(duì)抗頻率選擇性衰落，同時(shí)又提高了頻譜利用率，而且能更好地滿足多媒體通信要求，將語(yǔ)音、數(shù)據(jù)、圖像等大量信息的多媒體業(yè)務(wù)通過寬頻信道高品質(zhì)、低成本地傳輸。 然而，OFDM技術(shù)也存在不足，其對(duì)系統(tǒng)的同步非常敏感。

2、符號(hào)定時(shí)偏差、載波頻率偏移以及采樣時(shí)鐘的不同步都將會(huì)破壞各子載波間的正交性，從而引入子載波間干擾ICI(Internal Channel Interference)和符號(hào)間干擾ISI(Internal SymbolInterference)，降低系統(tǒng)的整體性能。因此，在設(shè)計(jì)OFDM接收機(jī)時(shí)，需要對(duì)符號(hào)偏差、頻率和采樣時(shí)鐘的偏移進(jìn)行有效的估計(jì)和補(bǔ)償，盡可能消除不同步因素對(duì)系統(tǒng)性能的影響。 本文首先簡(jiǎn)要介紹了無線接入系統(tǒng)的發(fā)展歷程和

3、OFDM技術(shù)的基本原理及其特點(diǎn)，并從理論上分析和研究了同步誤差對(duì)系統(tǒng)性能的影響。 然后根據(jù)IEEE802.11a信號(hào)幀結(jié)構(gòu)，重點(diǎn)介紹了依據(jù)前導(dǎo)訓(xùn)練序列以及導(dǎo)頻信號(hào)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，進(jìn)行同步方案的設(shè)計(jì)以及算法性能的仿真與分析。主要包括以下幾項(xiàng)內(nèi)容： ·比較了幀檢測(cè)算法，采用基于接收信號(hào)能量與延時(shí)分組相關(guān)相結(jié)合的幀檢測(cè)算法。 ·提出了短訓(xùn)練序列本地相關(guān)和歸一化能量峰值平原區(qū)結(jié)合的定時(shí)算法，給出長(zhǎng)訓(xùn)練序列以及后續(xù)OFDM數(shù)據(jù)

4、符號(hào)的FFT窗口位置，為信道估計(jì)以及OFDM解調(diào)和基帶信號(hào)處理提供了條件。 ·頻率偏移的估計(jì)及其糾正，采用粗細(xì)級(jí)聯(lián)的頻偏估計(jì)與校正策略，在保證載波頻偏的捕獲范圍的前提下同時(shí)提高了估計(jì)精度。 ·相位跟蹤算法與實(shí)現(xiàn)，在FFT之后利用頻域?qū)ьl采用共軛方法對(duì)殘留頻偏導(dǎo)致的相位誤差進(jìn)行跟蹤與補(bǔ)償。 最后，在對(duì)算法分析的基礎(chǔ)上，采用ALTERA公司的FPGA硬件平臺(tái)對(duì)同步方案予以實(shí)現(xiàn)。由理論仿真與實(shí)際測(cè)試表明，該同步方案實(shí)現(xiàn)