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由于具有速率快、抗多径和低功率等优点,超宽带(Ultra-Wideband,UWB)技术已经越来越受到人们的关注。在UWB技术的实现方案里,正交频分复用(OFDM)技术凭借强抗衰落能力和高频带利用率等优点,成为了UWB的主流方案之一,并被高速超宽带ECMA368采用。
本文在介绍UWB技术的背景知识和OFDM系统基本原理的基础上,详细研究和分析OFDM系统的同步技术,并进行系统仿真。
第一章绪论简要介绍无线通信的发展,超宽带技术以及OFDM技术。
第二章详细讨论OFDM系统。主要介绍OFDM系统的基本原理和系统加入保护间隔抗多径效应的原理;概述OFDM技术的关键问题,以及介绍MB-OFDM超宽带技术。
第三章对高速超宽带OFDM接收系统中同步技术进行充分的研究。首先概述OFDM系统中的同步问题,分析推导各种非理想同步因素对系统性能造成的影响;然后介绍目前OFDM系统中典型的同步方案,并对各种同步算法进行了分析和比较。最后针对基于训练序列同步的经典SC算法的平台效应提出了改进算法,并给出了仿真结果。
第四章介绍了高速超宽带标准ECMA368/369标准物理层同步接收方案的实现设计。首先介绍这个系统的实现模型,然后以第三章的分析为基础,综合考虑复杂度和性能要求,制定一套完整的同步接收方案,方案确定了具体算法,并对符号同步、载波频率同步作了深入研究。
第五章根据提出的接收同步方案实现高速超宽带OFDM仿真实验系统,并在UWB信道中对系统进行仿真,给出了仿真曲线。其中,系统的发送端按照ECMA368/369标准实现。接着对同步模块进行定点化,给出了各种运算的定点化方案并对定点化中的参数进行了详细的仿真。最后给出系统在同步模块定点化后的性能曲线,并与定点化之前的性能作比较。
第六章对本论文的工作进行了总结,并展望下一步的研究工作。