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OFDM技术由于具有频谱利用率高、抗多径衰落和数据传输率高等优点,已成为现代无线通信系统中的一种热门技术。但相对于单载波系统而言,OFDM系统具有对载波频偏敏感的缺点,因此准确的时间和频率同步是OFDM系统正常工作的前提。而突发OFDM系统通常要求在短时间内快速准确的完成同步,这对系统的同步提出了更高的要求。国内外已有很多学者对各种OFDM同步算法做了大量的研究,取得了很多成果,但也存在着各种不足,仍需进一步研究。
本文主要针对突发OFDM系统中的同步技术作了研究,主要内容如下:
首先介绍了OFDM技术的概况,包括:OFDM技术的演进、优缺点和突发模式传输技术等。
其次介绍了OFDM的基本原理,给出了OFDM系统的IFFT/FFT实现和收发模型,并简要的介绍了OFDM系统中的关键技术。
然后介绍和分析了无线信道对OFDM信号的影响,包括频率偏移、多普勒频移、采样时钟偏移、定时偏差和时延扩展对系统性能的影响。
接着重点介绍和分析了国内外学者提出的几种经典OFDM同步算法,包括基于循环前缀的ML算法、基于训练序列的S&C算法和H.Minn等提出的改进算法,给出了这些算法的仿真结果。在此基础上,本文提出了一种适合于突发OFDM系统的改进同步算法,并分析了其性能,给出了仿真结果。
另外针对本文提出的改进同步算法,给出了一套实际可行的FPGA实现方案,详细介绍了系统参数、帧结构、硬件平台、开发工具和同步模块的具体实现方法,给出了各模块的仿真结果,为了进一步验证系统设计的可靠性和准确性,作者借助测试工具,对所设计的突发OFDM同步系统进行性能测试,给出了具体的测试方案和性能分析。
最后总结了全文的工作,对OFDM同步技术中需要进一步完善的方面与后续工作进行了探讨。