【摘 要】
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4G网络已基本可以满足人们现阶段的通信需求,但随着万物互联时代的到来,人们对信息交换速率要求越来越高,因此具备高速率,低时延,大容量等特点的5G技术得到社会的广大关注,逐
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4G网络已基本可以满足人们现阶段的通信需求,但随着万物互联时代的到来,人们对信息交换速率要求越来越高,因此具备高速率,低时延,大容量等特点的5G技术得到社会的广大关注,逐渐从研发走向商用。目前,OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)技术被认为是一种实现数据高效传输的有效手段,而同步是任何通信系统都需要解决的实际问题,因此OFDM同步技术得到业界广泛关注。首先,本文对传统同步算法进行了全面深入地研究,详细地介绍了不同类型的定时同步算法和频率同步算法,并分析了各类算法的性能。其次,针对定时对频偏敏感这一问题,本文提出了一种基于ZC序列的时频同步算法。该算法设计了一种共轭重复前导结构,利用训练序列的移位关系,在定时同步完成的同时能估计出整数倍频偏,简化了同步流程且提升了同步性能。接着,针对传统同步算法计算复杂度高的问题,本文提出了一种基于分段式 CAZAC(Constant Envelope Zero Auto Correlation)序列的时域同步方法。该算法设计了一个共轭对称前导结构,仅利用一个符号长度就完成了整个同步过程,有效降低了计算复杂度,同时兼顾了算法性能。再者,论文依据IEEE802.11a协议标准提出了 OFDM系统的同步实现方案,给出了系统参数,子模块划分以及改进前导结构。基于模块化思想设计了帧同步,符号同步,载波同步以及OFDM解调4个模块,并详细地介绍了各模块在整体方案中的功能,设计原理和逻辑结构。最后,利用Modelsim对每个模块设计方案的功能进行仿真,给出了综合实现后的RTL级电路结构和时序仿真图,结果证明了设计的合理性和正确性。
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