【摘 要】
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正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)是一种多载波调制技术,它具有频谱利用率高、实现简单、抗多径干扰能力强等突出优点,适合在无线信道中传输
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正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)是一种多载波调制技术,它具有频谱利用率高、实现简单、抗多径干扰能力强等突出优点,适合在无线信道中传输高速的数据业务,被认为是4G通信的核心技术。但是OFDM系统对同步误差十分敏感。当存在同步误差时,会引起严重的载波间干扰和符号间干扰。使系统解调性能明显下降,因此精确的同步对于OFDM系统来说十分重要。本文主要研究了OFDM系统中的同步算法。首先简要介绍了OFDM系统的基本原理和特点,包括OFDM系统子载波间的正交性,利用离散傅立叶变换实现OFDM系统的调制和解调以及具有循环前缀的OFDM符号结构等。详细讨论了定时偏移和频率偏移对OFDM系统性能的影响,阐明了同步的必要性。主要研究了基于循环前缀(Cycle Prefix,CP)的最大似然估计(MaximumLikelihood,ML)算法以及其演进算法。在AWGN(Additive White Gaussion Noise)信道以及频率选择性衰落信道下,对各种算法做了大量的仿真。分析并比较了多种同步方法的性能及各算法的适用范围及优缺点,并在此分析比较的基础上对最大似然估计算法进行了改进,仿真结果表明改进算法在多径信道下性能较传统ML算法有较大提高。最后,研究了基于训练符号的Schmidl&Cox同步算法及其演进算法的训练符号特点及算法原理,在分析各种现有算法的基础上,充分利用循环前缀(Cyclic Prefix)和训练符号中的相关信息对Schmidl&Cox算法进行了改进,仿真分析表明改进算法克服了Schmidl&Cox算法的定时同步性能容易受到循环前缀影响的缺点,并且提高了符号定时和频偏估计的性能。
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