论文部分内容阅读
下一代无线移动通信系统要求能够提供高速宽带的多媒体业务,但在无线环境下,高速数据通信受到频谱资源、功率和多径衰落等诸多因素的限制。近年来,正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)技术受到越来越广泛的关注,其并行传输机制、内在抗符号间干扰和多径信道分集等特性,在衰落信道中显示了很强的数据传输性能,同时由于其子载波间的正交性,OFDM系统具有很高的信道利用率,具有十分广阔的应用前景。然而,OFDM技术也存在着不足,首先,在无线环境中传输的OFDM信号以符号形式进行处理,对定时的要求高,为了能够正确解调,必须从接收信号中提取出正确的符号起始位置,减少码间串扰的影响;其次,OFDM技术的高频谱利用率和传输可靠性均以子载波的正交性为基础,对频率偏移敏感,如果载波发生频率偏移,失去正交性,就会导致严重的子载波间干扰,降低系统整体性能。因此,在设计OFDM接收机时,需要对时间、频率的偏移进行有效的估计和补偿,尽可能减小对系统性能的影响。本文在研究OFDM同步技术的同时,结合了OFDM技术在欧洲数字电视地面广播标准DVB-T中的应用。主要工作概括如下:1.分析了OFDM基本原理,概述了OFDM系统主要存在的三个方面的同步,即:符号同步、载波同步、采样率同步,并且对已有的同步算法进行了分析和比较。2.针对基于循环前缀的最大似然算法进行时频估计时只能进行符号定时偏差估计和载波频率偏差的分数部分估计,无法进行频偏整数部分估计的这一特点,提出利用传统方法中用作信道估计的导频与循环前缀的最大似然算法联合进行符号同步和载波同步。理论分析和仿真结果表明,改进后的算法确实能增加频偏估计的范围,较好的解决了OFDM系统时频同步中整数倍频偏的估计问题。3.对IEEE802.16a中的OFDM同步技术进行了研究,就其采用的同步方案进行了介绍,即在短前导和长前导符号中分别使用Schmidl&Cox的方法来获得准确的符号定时和频偏估计,最后对IEEE802.16a中使用的同步算法进行了性能仿真。4.对DVB-T标准中的系统框架、OFDM帧结构、导频插入进行了介绍,然后在理想同步条件下对OFDM的调制与解调过程进行了仿真,最后重点对DVB-T中的同步技术进行了研究。