B3G時頻同步算法與實(shí)現(xiàn)技術(shù)研究.pdf

1、OFDM技術(shù)由于具有頻譜效率高和抗頻率選擇性衰落等優(yōu)點(diǎn)，成為B3G移動通信系統(tǒng)的核心技術(shù)。其基本原理是將頻域中的一個寬帶信道劃分成多個重疊的子信道并行地進(jìn)行窄帶傳輸，每個子信道上用一個子載波承載數(shù)據(jù)。在接收端，只要各子信道上子載波正交，就可以將各信道上的數(shù)據(jù)正確分離。為了保證OFDM子載波的正交性，收端必須和發(fā)端在時域和頻域上均保持同步。然而，OFDM系統(tǒng)對同步誤差非常敏感，因此同步技術(shù)成為B3G系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)之一，備受關(guān)注。

2、在國家“FuTURE計(jì)劃”中，電子科技大學(xué)負(fù)責(zé)B3GTDD方式下行鏈路設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。此鏈路基于OFDM+MIMO構(gòu)架，采用FPGA實(shí)現(xiàn)，傳輸速率達(dá)到100Mbps。 本文負(fù)責(zé)B3G TDD下行鏈路時頻同步算法的研究、設(shè)計(jì)與FPGA實(shí)現(xiàn)。主要包括幀同步(時間同步)算法的研究與設(shè)計(jì)、OFDM頻率同步算法的研究與設(shè)計(jì)以及同步模塊、OFDM解調(diào)模塊的FPGA實(shí)現(xiàn)，最終實(shí)現(xiàn)B3GTDD下行鏈路在無線MIMO環(huán)境中連通，誤碼率低于10<'-6

3、>。 在幀同步算法研究與設(shè)計(jì)方面，本文針對頻偏導(dǎo)致相關(guān)峰下降，致使相關(guān)峰檢測困難的問題，提出了采用自動頻率跟蹤的方式，在幀同步前補(bǔ)償頻偏，消除了頻偏對相關(guān)峰的影響；針對在無線環(huán)境中基于相關(guān)檢測的幀捕獲算法會出現(xiàn)漏判的現(xiàn)象，根據(jù)B3G TDD系統(tǒng)幀格式，設(shè)計(jì)了一種高效的鎖相環(huán)，跟蹤相關(guān)器中門限判決電路輸出的幀捕獲脈沖序列，其結(jié)構(gòu)簡單，鎖定快，當(dāng)出現(xiàn)漏判時，能在正確的時間點(diǎn)自動產(chǎn)生幀同步脈沖，輸出正確、穩(wěn)定的幀同步脈沖序列。

4、 在OFDM頻率同步算法研究與設(shè)計(jì)方面，本文針對現(xiàn)有的基于PN序列的頻率同步算法需在頻偏估計(jì)精度與估計(jì)范圍間折中的不足，提出了一種新算法。該算法利用二階負(fù)反饋環(huán)路，同時結(jié)合PN序列聯(lián)合進(jìn)行頻偏估計(jì)與補(bǔ)償。在AWGN信道下，利用環(huán)路的等效噪聲帶寬抑制噪聲；在多徑信道下，利用環(huán)路的低通特性抑制估計(jì)頻偏值劇烈的隨機(jī)抖動。故該算法在保持大的頻偏估計(jì)范圍的同時，使頻偏估計(jì)精度得到提高，降低了系統(tǒng)信噪比損失。理論分析、計(jì)算機(jī)仿真與實(shí)際測試結(jié)果均表明