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为了满足下一代无线移动宽带业务需求，3GPP（3rd GenerationPartnership Project）启动了LTE（LongTerm Evolution）研究项目。作为LTE物理层关键技术之一的OFDM（Orthogonal Frequency DivisionMultiplexing）是一种多载波调制技术，因此它对时间和频率偏移非常敏感，获得更加精确的时频同步对OFDM系统来说是非常重要的。本文研究了TDD-LTE系统下行同步的流程及相应的同步算法。LTE下行同步过程分同步捕获过程和同步跟踪过程。在同步的捕获阶段，终端利用主同步信号PSS（PrimarySynchronization Signal）获得定时位置、频偏估计和扇区ID（Identifier）。常用的定时算法包括了相关算法、互相关算法和自互相关结合的算法；粗频偏估计研究了三种算法。帧同步和小区ID的获得是利用辅同步信号SSS（SecondarySynchronizationSignal），SSS的检测算法中包括了相干检测算法和非相干检测算法。在同步跟踪阶段，终端可以利用循环前缀（CP）或是导频（RS）获得时间频率的调整量，相应的估计算法包括了时域频偏估计算法和频域频偏估计算法。本文搭建了TDD-LTE链路仿真平台并对下行同步过程中的各种算法进行了仿真。仿真结果表明：在同步捕获阶段，PSS粗定时的三种同步算法中的互相关算法的性能最好，PSS粗频偏估计算法1和算法2都受定时的影响性能有所下降，粗频偏估计算法3，在存在较大频偏的情况下，可以提高性能，但此算法的缺点就是只能做整数倍频偏估计。辅同步信号检测算法中，通过仿真可以发现在小频偏的情况下，相干检测比非相干检测性能更好。在大频偏的情况下，随着信噪比的增加，相干检测算法的性能比不上非相干检测算法中的部分相干算法，差分相干检测的算法的性能比不上部分相干检测算法。在同步的跟踪阶段，先对频域频偏估计算法进行了仿真，通过仿真对比了几种导频符号相关组合下频偏估计性能的高低。最后针对时域频偏估计算法和频域频偏算法做了仿真，并对比了加入平滑算法前后各频偏算法的性能，通过仿真可以发现无论平滑前还是平滑后，时域（TTI）算法优于时域（symbol）算法，频域算法都优于时域算法。