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《电子科技大学》 2004年
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正交频分复用系统中的同步技术研究

严春林  
【摘要】:OFDM由于具有抗频率选择性衰落、频谱效率高和抗窄带干扰优点,在现代通信中越来越受到重视。MIMO技术能增大系统容量,提高数据速率,提高数据传输质量,是无线通信中一种关键技术。OFDM技术和MIMO技术是新一代移动通信(Beyond 3G或4G)技术核心。MIMO和OFDM的结合可得到MIMO OFDM系统,它能使提供更大的覆盖范围,更好的传输质量,更大的数据速率和频谱效率。但OFDM系统和MIMO OFDM系统对时间和频率同步误差很敏感,特别是频率同步误差。准确的时间同步和精确的频率同步是OFDM系统和MIMO OFDM系统正常工作的前提。本文研究了OFDM系统和MIMO OFDM系统的同步技术,主要内容如下: 同步中要用到伪随机序列。现代通信对安全性要求越来越高,传统的m序列和Gold序列已不能满足这一要求。级联GMW序列和增强型相控序列有很大的线性复杂度和良好的自(互)相关特性,可分别用于单天线系统同步和多天线系统同步。文中提出了级联GMW序列的一种简洁生成算法和增强性相控序列的生成方法; 系统的总结了时间同步误差和频率同步误差对OFDM系统性能影响;针对PN序列的同步方法,提出了自适应门限设置方法及搜索窗设置,并将此方法与常规时间同步方法性能进行了比较;OFDM技术非常适合在多径衰落现代下应用,文中提出了对多径信道中第一径信号捕获,这可提高系统性能,并给出了捕获算法; 频率同步对OFDM系统而言非常关键。本文提出了多种频率同步方法:迭代机制的频率同步方法;重复序列加循环前缀的频率同步方法;一种将接收训练序列与本地训练序列相乘以消除训练序列影响的大范围高精度的频率同步方法;利用CAZAC序列的频率同步方法;分析了多径信道中利用重复序列进行频率偏移估计时重复序列周期选取准则。这些方法丰富了已有的频率同步方法。文中还得出了利用循环前缀作频率偏移估计精度的计算公式和精度更高的频率偏移估计方差。 提出了MIMO OFDM时间同步方法。这些方法可以认为是将单天线下Tufvesson的同步方法的扩展。此方法可以使用一个OFDM符号实现时间同步,而现有一些方法需多个OFDM符号作时间同步估计;可以实现各发射天线到达接收天线时间延迟不同情形下的时间同步,而现有时间同步方法只考虑各发射天线到达接收天线时间延迟相同情形;
【学位授予单位】:电子科技大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:TN919.3

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