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正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)技术能够提供较高的数据传输速率和频谱效率,抗多径衰落能力强,是新一代宽带无线通信的核心技术。多径传播会产生符号间干扰(Inter-Symbol Interference,ISI),导致系统性能下降,准确检测第一径能够有效避免ISI。突发传输要求系统快速实现精确同步,但信号到达时间的随机性增加了第一径检测难度。研究可实现第一径快速准确检测的OFDM精确定时同步算法,对突发OFDM系统的实际应用有重要意义。论文结合实际项目,研究突发数据传输模式下OFDM系统的精确定时同步问题,重点关注算法的第一径检测性能,并通过自适应门限提高检测概率。论文主要工作有:①理论推导并仿真论证了多径衰落信道下定时偏差及载波频偏对OFDM系统的影响,讨论第一径检测与定时同步的关系,探究第一径检测的必要性。②针对传统OFDM精确定时同步算法多以能量为度量条件来判决同步位置,使得算法同步于能量最强径而不是第一径的问题,论文提出一种基于恒幅零自相关(Constant Amplitude Zero Autocorrelation,CAZAC)序列的第一径精确检测算法。推导出定时度量函数的概率密度分布,设计了与其分布特性相匹配的第一径搜索方法,并根据聂曼-皮尔逊准则设置恒虚警自适应判决门限以实现第一径准确检测。仿真结果表明,所提出的算法可实现多径衰落信道下第一径的快速精确检测。③OFDM精确定时同步与载波同步之间存在互相依赖和制约的关系,传统算法需要在时域频域之间多次转换,存在实现复杂度高、延时大不满足突发通信需要、且无法同时兼顾两者精度的问题,为此,论文提出一种对定时算法精度具有鲁棒性的载波同步算法,沿用上述所提精确定时同步算法,并针对存在残留频偏的情况对其自适应判决门限进行修正。算法的整个同步过程在时域完成,可满足突发传输对快速同步的要求,且算法的频偏估计范围宽。仿真结果表明,论文提出的时频联合同步方案应用于突发OFDM系统时,其在第一径捕获概率、定时和载波同步均方误差等指标上均明显优于传统算法,满足突发OFDM系统第一径快速检测与载波同步需要。