论文部分内容阅读
OFDM技术是一种多载波调制技术，其技术特点使其具有频谱利用率高、抗多径干扰能力强、系统误码率低等优点，目前已应用于4G通信系统，是未来无线通信系统的核心技术。在具有众多优点的同时，OFDM也存在两个主要缺陷：高均值平均功率比和对载波频率偏移敏感。同步技术作为OFDM的关键技术，主要针对OFDM对载波频偏敏感的特点，完成频偏补偿，FFT窗口位置确定等过程，以保证FFT的准确进行。本文针对IEEE802.11a标准，对同步过程中的符号定时同步和载波同步进行了较为深入的研究。在同步算法上，针对目前适用于突发传输系统的算法进行了理论研究。对于帧同步算法，本文主要采用了判决值与阈值对比的同步方法，并选择了三种较为典型的算法进行仿真对比分析。能量检测算法和双滑动窗口算法都是单纯基于能量值的算法，当信道环境较为恶劣时，判决峰值不够明显甚至消失，使阈值的选取较为困难。延时相关算法在Schmidl&Cox算法的基础上改进而来，降低了Schmidl&Cox算法的运算量，克服了阈值选取的困难，具备一定可实现性。对于载波同步算法，本文主要对时域载波同步算法进行了研究，比较了采用不同训练符号的优劣，确定了采用短训练符号进行频偏估计的合理性，并对基于短训练符号的时域算法在求平均的形式上进行了改进，改进算法可以利用有限的训练符号资源完成更多的求平均运算。仿真结果表明：改进算法在精度上达到了要求，是一种可行的算法。在硬件实现上，本设计采用Spartan-3E开发板，利用verilog语言和ISE作为开发工具，分别对帧同步和载波同步以及同步接收系统进行了硬件设计。设计采用模块化编程思想，分别从底层到顶层对同步进行了模块设计。硬件功能仿真和板载信号观察结果表明：帧同步和载波同步可以在硬件上实现且正常运行，算法实际效果较为理想。