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甚高频数据交换系统(VHF Data Exchange System,VDES)是在船舶自动识别系统(Automatic Identification System,AIS)上发展起来的新一代海事通信系统,可以有效缓解现有AIS的数据通信压力,能够全面提升水上无线数据通信的能力。VDES允许多种编码速率和调制方式,可以在系统规模和业务可用性上提供更多的灵活性。VDES在特定信道内可以采用正交频分复用技术(OFDM)。在VDES中卫星通信的接收信号可能会存在信道传输时延较大、多普勒频偏等问题,这些可能会造成OFDM信号的符号定时偏差和载波频率偏差。本文主要是对OFDM的符号定时同步算法和载波频率同步算法进行研究。文中对经典同步算法进行了仿真分析,针对现有算法的不足之处对OFDM同步技术进行了研究。主要研究内容包括:(1)针对基于循环前缀的最大似然(ML)估计方法在低信噪比和多径信道环境下符号定时不准确和频偏估计的精度低等问题,本文设计了一种由两个相同部分构成的循环前缀结构并引入了一种定时度量函数,去除了符号间干扰(ISI)的影响。该算法和ML算法相比,实现了在低信噪比和多径信道中良好的定时性能,并且提高了频偏估计的均方误差(MSE)性能和估计范围。(2)针对现有OFDM频率同步算法存在的同步精度不高,估计范围较小等问题,本文提出了基于实训练序列的频率同步算法。根据时域训练序列结构的共轭对称性求出小数倍频偏,利用接收端频域训练序列的循环移位估计整数倍频偏。该算法扩大了小数倍频偏估计的范围,小数倍频偏估计在低信噪比下有较好的MSE性能;该算法提高了整数倍频偏的正确检测率。(3)针对现有OFDM同步算法存在的同步精度不高,在低信噪比环境下定时容易出错等问题,本文提出了一种基于训练序列的OFDM时频同步算法。根据时域训练序列结构中存在的共轭特性进行符号定时偏差估计,这种符号定时同步算法去除了循环前缀对定时的影响,实现了准确定时。根据时域训练序列中存在的相位差求出小数倍载波频偏,在频域根据循环移位估计出整数倍频偏。本文频率同步算法的MSE性能良好,整数倍频偏正确检测率较高。