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OFDM通信系统中的多普勒频移估计

孟建刚  
【摘要】:OFDM是一种高效的数据传输方式,通过减小和消除码间串扰的影响来克服信道的频率选择性衰落,已经在众多的高速数据传输领域得到了应用。为了实现这种相互重叠的多载波技术,必须考虑如何减小各个子载波之间的干扰,也就是要求各个调制子载波之间保持严格的正交性,正是由于OFDM系统具有这个特点,所以它对频率偏差非常敏感,而且OFDM系统对载波频偏和多普勒频移引起的载波间干扰比普通的单载波通信系统引起的更大,这将严重影响系统的性能。特别是随着技术的进步,使用载波的频率不断变大,并且收发信机间的相对运动速率也越来越快,这些都将使多普勒效应问题变得更加严重,所以必须对多普勒频移问题进行研究。 本文首先分析了一种基于循环前缀自相关函数的多普勒频移估计算法,本算法利用循环前缀与OFDM符号中的相同部分进行自相关运算,从而得到多普勒频移信息。接着分析了一种基于导频符号的多普勒频移估计算法,利用插入的已知的导频符号进行自相关运算,从而得到最大多普勒频移信息。最后结合基于循环前缀的多普勒频移估计算法的原理和信道估计的方法,提出了一种基于信道估计的多普勒频移估计算法,在OFDM符号前插入OVSF序列,通过OVSF序列快速地求出信道的冲激响应,然后利用基于循环前缀算法的原理进行自相关运算,继而求出多普勒频移信息。该算法结构简单,估计精度较高,可以很方便的运用到实际的OFDM系统当中。


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