ofdm頻率偏移估計(jì)算法分析 學(xué)位論文 .doc

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1、蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)OFDM頻率偏移估計(jì)算法分析摘要作為一種特殊的多載波調(diào)制技術(shù),正交頻分復(fù)用(OFDM,OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing)因其高頻譜利用率、高數(shù)據(jù)傳輸速率以及良好的抗多徑干擾性能,廣泛地應(yīng)用于數(shù)字音視頻廣播、無線局域網(wǎng)等高速數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中。OFDM通信系統(tǒng)具備所有這些優(yōu)勢的前提是收發(fā)兩端子載波均要保持良好的正交性,然而,在實(shí)際應(yīng)用中,晶振的非理想因素以及移動(dòng)通信中多徑信道產(chǎn)生的多普勒頻移將會(huì)造成OFDM系統(tǒng)發(fā)射機(jī)與接收機(jī)載波中心頻率的偏移(CFO,C

2、arrierFrequencyOffset),而這將嚴(yán)重破壞子載波之間的正交性,因此OFDM系統(tǒng)接收機(jī)必須對(duì)載波頻偏加以估計(jì)并對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行相應(yīng)補(bǔ)償以保證解調(diào)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。通常,將這一操作稱為載波頻率同步,也可簡稱為頻偏估計(jì)。由于OFDM系統(tǒng)對(duì)CFO非常敏感,微小的CFO就能造成系統(tǒng)誤碼性能的大幅下降,因此,頻率同步技術(shù)是OFDM系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)之一。本論文首先回顧了OFDM技術(shù)發(fā)展的歷史,然后從基本的OFDM系統(tǒng)的原理出發(fā),闡述了OFDM系統(tǒng)中的同步問題。接著詳細(xì)闡述了定時(shí)同步偏差和載波頻率偏差對(duì)系統(tǒng)性能的影響。最后,對(duì)

3、現(xiàn)有的頻率同步技術(shù)(即,盲同步算法和非盲同步算法)進(jìn)行了介紹且重點(diǎn)介紹了三種具有代表性的載波頻偏估計(jì)算法:子載波間干擾(ICI,Intercarrierinterference)自消除方法,高階子載波間干擾(ICI)自消除方法和頻率偏移盲估計(jì)方法,并通過仿真比較分析了它們在加性高斯白噪聲信道和頻率選擇性信道下的估計(jì)性能。關(guān)鍵詞:正交頻分復(fù)用;載波頻率偏移;子載波間干擾;盲載波頻偏估計(jì);自消除II蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)ABSTRACTAsaspecialmulticarriermodulationtechniqueO

4、FDM(OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing)hasbeenwidelyusedindatatransmissionsystemssuchasDigitalVideo/AudioBroadcastingsystemsandwirelessLANsystems,duetoitshighspectralefficiency,highdatarate,andexcellentperformancetocombatwithmulti-pathinterference.Itistheort

5、hogonalitybetweenthesub-carriersinOFDMsystemsthatguaranteesallthosestrengthsmentionedabove.However,thecarrierfrequencyoffset,causedbythenon-idealfactorsoftheoscillatorsandtheDopplerShiftintroducedbythemultipathchannel,willdestroytheorthogonalitybetweenthesubcarri

6、ers.Inordertogetabetterperformance,thereceivershouldestimatethecarrierfrequencyoffsetandthencompensatethereceivedsignal,whichisusuallycalledascarrierfrequencysynchronizationorfrequencyoffsetestimationforshort.OFDMsystemsareverysensitivetocarrierfrequencyoffset,th

7、atistosay,asmallfrequencyshiftcoulddegradethesystemperformancedramatically.Therefore,frequencysynchronizationtechniquehasbecomeoneofthekeytechniquesofOFDMsystems.Firstly,thisdissertationreviewsthehistoryofthedevelopmentofOFDMtechnique.AccordingtothebasicOFDMtheor

8、y,thisdissertationdescribessynchronizationofOFDMsystems.Then,describestheeffectofthetimingoffsetandfrequencyoffsettothesystemindetail.Finally,thefrequencysynch

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