收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

OFDM宽带无线基带接收机中的同步算法研究

许炜阳  
【摘要】: OFDM技术具有很高的频谱效率和对抗多径衰落的能力,已经被许多无线通信标准定为物理层传输方案。但是OFDM系统对同步误差比单载波系统更加敏感,同步性能的好坏直接影响到基带接收机的性能。本论文主要针对OFDM宽带无线基带接收机中的同步算法进行了深入研究,内容包括载波同步和符号同步,并且对其性能进行了严密论证和深入分析。 以OFDM系统的子载波间隔做归一化,载波频率偏差可以分为小数和整数频偏。本论文针对已有算法运算复杂度高、频谱效率低和估计精度不够等问题,提出了两种改进的小数频偏的同步算法,具体包括:1)基于恒定包络调制OFDM系统的小数载波频偏估计算法,通过最小化相邻两个OFDM符号中相同子载波上数据的能量差来获取频偏估计。证明了算法的可分辨性问题,在此基础上利用曲线拟合设计了简化的搜索方法,然后理论推导了算法估计的均值和均方差。2)应用于恒定包络调制OFDM系统的载波频偏跟踪算法。算法假设接收机已知信道频率响应,因此可以通过最小化OFDM符号与信道频率响应的能量差来跟踪频偏。文中证明了算法的可分辨性问题,利用多项式求根的方法简化了复杂度,理论分析表明算法性能对信道估计误差不敏感。利用空时编码,上述两种算法都可以应用在MIMO-OFDM系统中。仿真结果表明相比于已有算法,以上两种算法能够有效降低系统误比特率。 其次,提出了两种整数频偏的估计算法,具体包括:1)利用线性预编码来进行整数载波频偏估计。线性预编码在发送机IDFT调制以前为某些子载波上的数据引入相关性,接收机在DFT解调以后通过考察这些子载波的分布情况进行频偏估计。文中仔细设计了这些特定子载波的选取规则以获得最好的性能。2)提出一种采用恒定包络调制的OFDM系统的整数频偏估计算法。通过能量再分配技术放大或缩小相邻两个待发送的OFDM符号中某些子载波上数据的能量从而“记忆”下没有频偏的OFDM符号结构;在接收端DFT解调以后考察这些子载波的分布情况可以得出频偏估计。文中设计了简化的算法,并且通过选取多个子载波或者多个OFDM符号来对抗多径效应。算法同样可以应用在MIMO系统中。以上两种算法不需要导频或是空载波,所以频谱利用率较高。 最后,设计了一种两步式的OFDM符号同步方法,符号定时的最佳点是多径信号中第一径的到达时间。算法借助于一个训练符号来估计第一径时延,适用于突发型OFDM传输系统。算法包括粗符号同步和精符号同步两部分。粗符号同步采用基于循环前缀的最大似然算法估计出一个粗符号定时点,同时把第一径时延限制在这个点为中心的一个搜索区间内以供精同步使用。精符号同步采用遗传算法来进行信道估计和精定时。对于搜索区间内的每一个点,遗传算法都会将其假想为第一径到达时刻,然后随机搜索信道冲击响应,使得信道冲击响应同训练符号的卷积结果,与接收信号有最小均方差;最小均方差对应的点即为第一径时延。仿真结果表明相比于已有算法,两步式方法在低信噪比情况下其估计精度更具优势。根据搜索区间的长度,算法可以在速度和精度上折中,提高了系统设计的灵活性。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 王志新,李建东,陈晨,赵林靖;一种有效的OFDM符号定时和频率同步方案[J];重庆邮电学院学报(自然科学版);2005年02期
2 许小封;张浩;柳霆;;混沌序列及其在OFDM帧同步算法中的运用[J];通信对抗;2005年04期
3 孙海信;顾亚平;张俊;刘德华;李春红;;OFDM系统的一种精确的符号定时估计——纪念汪德昭院士诞辰100周年[J];声学技术;2006年01期
4 姜江,吴长奇,艾艳锦;OFDM在电力线通信中的同步技术[J];信息技术;2004年03期
5 姚志强;尹俊勋;;基于曲线拟合的OFDM系统帧同步算法[J];计算机工程与应用;2007年15期
6 李旭;石靖;刘桓;谈振辉;;OFDM技术应用于铁路频率选择性衰落信道下同步与信道联合估计的研究[J];铁道学报;2010年06期
7 张菊茜,舒治安;正交频分复用(OFDM)技术[J];舰船电子工程;2003年01期
8 李彬,张功国;OFDM系统符号粗同步技术[J];移动通信;2004年S3期
9 刘俊琳;邓单;朱近;康邱玲;;一种基于频域相关实现OFDM时频同步的方法[J];电子与信息学报;2006年08期
10 胡小洪,高焕英;OFDM载波频率偏差的校正技术[J];无线电通信技术;2003年01期
11 庞宗山;李小民;郑宗贵;;载波频偏对OFDM系统的影响分析及仿真[J];信息技术;2011年02期
12 傅健新;李维英;厉军伟;;基于突发分组传输的OFDM同步算法研究[J];电子科技;2006年04期
13 陈敏;吴宇平;佟宁宁;;OFDM数字接收机的符号定时同步算法研究与仿真[J];信息技术;2008年12期
14 王军;冯彦;王华奎;;OFDM系统中符号和频偏联合同步算法研究[J];山西电子技术;2009年02期
15 孙文胜;张园园;;基于IEEE 802.11a突发OFDM系统的帧同步与符号定时同步算法研究[J];计算机工程与科学;2009年07期
16 王帆;王芙蓉;;一种OFDM系统中的符号定时同步方法[J];计算机与数字工程;2007年02期
17 孙亚军;赵光;;OFDM系统中定时同步算法的研究[J];大众科技;2011年03期
18 金小萍;周小微;金宁;;一种针对突发OFDM信号的定时同步新算法[J];电子技术应用;2005年12期
19 宋之涛;李斯伟;;OFDM系统时频同步算法[J];通信技术;2007年12期
20 唐永锋;张宇林;鲁庆;;OFDM系统中载波频率同步算法研究与仿真[J];电脑知识与技术;2009年29期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 史夏洁;刘俊豪;束锋;王建新;梁彦;;IQ不平衡OFDM接收机基于频域LS补偿技术的改进算法[A];2011全国无线及移动通信学术大会论文集[C];2011年
2 伍永西;许小东;戴旭初;;一种改进的OFDM系统旁瓣抑制算法[A];2010年通信理论与信号处理学术年会论文集[C];2010年
3 阮慧萍;;瑞利衰落上OSFBC-OFDM的容量计算[A];浙江省电子学会2009学术年会论文集[C];2009年
4 谢玉堂;芦东昕;;基于特定导频的OFDM载频及符号同步研究[A];通信理论与信号处理新进展——2005年通信理论与信号处理年会论文集[C];2005年
5 宋延涛;杨守义;梅亚楠;;基于认知OFDM网络的次优化功率分配研究[A];2011全国无线及移动通信学术大会论文集[C];2011年
6 潘声勇;;OFDM在未来移动通信中应用探讨[A];2002’中国通信学会无线及移动通信委员会学术年会论文集[C];2002年
7 李丹;秦忠兰;;移动通信系统中OFDM技术的分析及其应用[A];第九届全国青年通信学术会议论文集[C];2004年
8 刘久博;高电波;穆萨(喀麦隆);;基于OFDM的无线局域网应用研究[A];第九届全国青年通信学术会议论文集[C];2004年
9 徐世军;许伟杰;;基于FPGA的水声OFDM系统设计[A];中国声学学会水声学分会2011年全国水声学学术会议论文集[C];2011年
10 李宏宇;;HML算法在OFDM系统时频同步中的应用研究[A];四川省通信学会2008年学术年会论文集[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 许炜阳;OFDM宽带无线基带接收机中的同步算法研究[D];复旦大学;2010年
2 孙山林;全相位OFDM系统关键技术研究[D];天津大学;2009年
3 韩庆文;应急通信无线局域网OFDM关键技术研究[D];重庆大学;2010年
4 景源;MIMO-OFDM无线通信系统中信道估计和频率同步的研究[D];大连理工大学;2010年
5 罗文亮;基于低压配电网的OFDM调制技术及其应用研究[D];西安理工大学;2010年
6 刘明珠;OFDM系统峰值功率控制及优化算法研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
7 张宇;MIMO-OFDM系统信道估计与同步技术的研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
8 才华;MIMO-OFDM系统信道估计理论的研究[D];吉林大学;2010年
9 何修富;OFDM信道盲估计方法研究[D];西安电子科技大学;2009年
10 尼俊红;有关OFDM系统的信道估计和干扰消除技术[D];北京邮电大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 孙彪;OFDM系统中的同步技术及同步算法[D];吉林大学;2010年
2 左琪;基于混沌序列的OFDM同步算法[D];华北电力大学(北京);2010年
3 于丰彩;OFDM系统的同步算法研究[D];燕山大学;2011年
4 孟建刚;OFDM通信系统中的多普勒频移估计[D];西安电子科技大学;2011年
5 付博;OFDM系统的同步算法研究[D];燕山大学;2010年
6 罗艳;OFDM系统中时频同步技术的应用研究[D];重庆大学;2010年
7 邵婉婷;MIMO-OFDM系统时频域同步技术研究[D];西安电子科技大学;2010年
8 李直;突发通信中的OFDM同步算法研究[D];西安电子科技大学;2010年
9 李国良;基于EM的OFDM系统载波同步技术研究[D];郑州大学;2010年
10 俞永祥;OFDM系统的定时和频率同步[D];北京邮电大学;2011年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 赵艳秋 刘恒 汪光森 王乘(本报记者 赵艳秋);OFDM电力载波芯片陆续面市 应用效果决定前景[N];中国电子报;2009年
2 ;瑞澜积极组织W-OFDM阵营[N];人民邮电;2002年
3 记者 沈勤誉/美国奥兰多;飞思卡尔孤军奋战OFDM联盟[N];电子资讯时报;2005年
4 同阐;OFDM:在3.5GHz应用中崛起[N];通信产业报;2003年
5 ;首款MB-OFDM UWB接收器[N];计算机世界;2004年
6 赵;OFDM调制方式加速PLC应用进程[N];中国电子报;2009年
7 ;W—OFDM在无线接入的应用[N];中国电子报;2001年
8 许炜;OFDM CDMA的新对手[N];中国计算机报;2001年
9 加拿大运通;W-OFDM在3.5GHz无线接入中的应用[N];人民邮电;2002年
10 王涛;Flash-OFDM无力撼动“3G版图”[N];通信产业报;2005年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978