论文部分内容阅读
无线通信技术是现阶段通信技术研究中的重点,得到了越来越多的关注。OFDM技术能有效地抵抗多径衰落,并能大幅度地提高无线通信系统的传输速率和频谱利用率,在无线通信中有着非常广阔的应用前景。但由于OFDM系统各个子载波间是相互正交的,对同步偏差十分敏感,因此精确的同步技术是至关重要的,此外,OFDM系统的调制解调采用IFFT/FFT算法实现,为了降低硬件实现复杂度,加快运行速度,需进一步研究快速傅里叶变换算法的定点化问题。本文首先介绍了OFDM系统的基本原理、模型以及优缺点,详细阐述了同步算法,针对数据辅助类方法和非数据辅助类方法分别进行讨论,重点研究了基于训练序列的数据辅助类方法。在分析了经典算法S&C与Minn算法存在的一些不足的基础上,提出了三种新的训练序列结构,并给出了相应的定时测量函数,从仿真结果可看出,新训练序列的定时尺度非常尖锐,且不受循环前缀长度的影响,解决了S&C算法的定时平台问题以及Minn算法的定时模糊问题,实现了精确的定时同步。另外,对于后两种训练序列,还给出了相应的小数倍频偏估计算法,从仿真结果可看出,新频偏估计算法在保持了估计精度的同时扩大了频偏估计范围,且在信噪比较低时仍具有很好的估计性能。其次,本文详细介绍了快速傅里叶变换的三种基本算法以及定点FFT算法的溢出处理方法。基于Welch的三种溢出处理方法,提出了新的溢出处理算法,在所提算法中,将溢出检测模块放在每个蝶形运算开始的位置,对将要参加本次运算的输入数据进行溢出检测,且每个蝶形只需一次检测,从仿真结果可以看出,在相同的仿真条件下,与Welch的方法相比,所提方法误差小,当平均误差(均方根误差与运算结果均方根的比值)或是信号量化噪声比相同时,所提方法可以节约一定的比特数。最后对比分析了未进行溢出检测的Welch算法与本文的溢出处理算法对通信系统性能的影响,从仿真结果可得,定点FFT算法中的溢出处理是很有必要的。