OFDM系统中的载波同步研究

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:youaidu2009
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随着现代通信技术的发展,无线移动通信越来越深入到人们的生活。无线移动通信经历了第一代和第二代的发展,完成了从模拟技术到数字技术的转变,当前的移动通信技术正在从第三代通信技术向第四代技术过渡,因此对于第四代移动通信的核心技术的研究和讨论正在火热的进行中。OFDM技术由于其突出的对抗多径衰落和窄带干扰的能力,并且频带的利用率很高而越来越受到人们的关注。此外,OFDM技术还可以和多种接入技术很好结合,为用户提供灵活、高质量和高速率的数据传输服务。但是OFDM技术也存在很多缺点,例如对时间和频率的同步误差很敏感,容易产生较大的峰值平均功率比。本文主要针对OFDM系统的同步问题进行研究。首先分析了无线信道的基本特征,即无线信道的多径效应和时变性以及其对传输信号的衰减作用。然后研究了OFDM系统的基本原理及其关键技术,并对分析了系统中的三种同步误差对系统性能的影响,其中符号同步的目的是确定OFDM符号的起始位置,以便于接收端在进行数字解调时能从正确的位置开始;载波同步的目的是为了实现接收机的相干解调;采样钟同步的目的是为了使接收端的采样频率与发射机的采样频率保持一致。最后重点研究了OFDM同步技术中的载波同步问题。在研究OFDM系统的载波同步问题中,首先介绍了几种典型利用辅助数据的载波同步算法,并对它们的性能进行了分析。该类算法的同步精度比较高,但是由于使用了辅助数据,所以系统频带的利用率较低,而且该类算法的捕获范围由于算法本身的原因而被限制在二分之一子载波间隔内。针对以上问题研究了频带利用率较高的盲估计算法,盲估计算法不使用任何的辅助数据,因此系统的频带利用率得到很大的提高,而且解决了捕获范围受限的问题。然后对已有的盲估计算法进行仿真实验,并对其性能进行了分析。最后,为了进一步提高盲算法的估计性能,本文将色噪声白化技术引入到算法中,通过仿真实验证实,引入色噪声白化技术后的盲估计算法对载波的频率偏移估计在性能上有明显的改善,解决了色噪声情况下的载波频移估计问题。
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