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OFDM系统同步技术研究

作　者: 郭勇
导　师: 张海林
学　校: 西安电子科技大学
专　业: 军事通信学
关键词: OFDM 时间同步频率同步 IEEE 802.11a
分类号: TN919.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
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内容摘要

本文首先概述了OFDM的原理，特征和关键技术，列举了一些目前比较常用的同步方法，并简要分析了这些方法的优缺点。就同步误差对系统性能的影响进行了详细分析、讨论。对OFDM系统原理进行分析的基础上,用MATLAB对802.11a标准下可变速率的OFDM系统进行SIMULATION仿真实现，并对结果进行了分析。分析表明，定时偏差和采样频率偏差将会引起码间干扰，载波频率偏差导致载波间干扰的发生。因此，在OFDM系统接收机中，定时的确定、载波频率偏差和采样频率偏差的纠正是信号恢复的关键。其次，本文对突发OFDM传输系统的定时和载波频率同步进行研究，对OFDM系统定时同步算法进行改进，克服了以往算法中定时测度存在引起估计模糊的平台现象和多尖峰现象，提高了定时同步精度。改进算法使用了自相关处理，故对载波频率偏差具有强的鲁棒性，而且还具有强的抗多径干扰能力。相对改进前的算法，改进的定时算法不仅能准确实现OFDM传输系统的帧同步，还能精确地实现符号同步，定时估计在时域内一次性完成，有利于系统载波频率同步实现，相对地降低了频率同步的实现难度。此外，改进算法结构简单，额外开销量小，仅需一个训练符号，这种快速低开销量的同步方法适合突发的OFDM传输系统。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
第一章绪论  8-12
  1.1 引言  8
  1.2 本文的研究目标和主要内容  8-9
  1.3 本文创新点和意义  9
  1.4 全文结构安排  9-12
第二章 OFDM系统及同步技术概述  12-32
  2.1 OFDM发展历史  13
  2.2 OFDM的基本原理  13-18
    2.2.1 系统特征  14
    2.2.2 具有循环前缀的 OFDM  14-17
    2.2.3 OFDM系统实现的组成  17-18
  2.3 信道噪声和衰落  18
  2.4 OFDM的技术特点  18-20
  2.5 OFDM的关键技术  20-32
    2.5.1 编码技术  20-21
    2.5.2 峰值功率平均功率比的降低方法  21
    2.5.3 信道估计  21-22
    2.5.4 同步技术  22-32
      2.5.4.1 定时同步技术  23-27
      2.5.4.2 载波频率同步技术  27-30
      2.5.4.3 采样频率同步技术  30-31
      2.5.4.4 OFDM传输系统对同步的要求  31-32
第三章 IEEE 802.11 A WLAN系统物理层仿真实现  32-42
  3.1 系统物理层规范及帧结构  32-34
    3.1.1 IEEE 802.11 a WLAN 系统物理层规范  32-33
    3.1.2 IEEE 802.11a的帧结构和前导结构  33-34
  3.2 OFDM系统模型  34-35
  3.3 IEEE802.11¤物理层的 MATLAB实现  35-40
    3.3.1 仿真工具  35
    3.3.2 仿真的信道模型  35-40
      3.3.2.1 发送部分  37-38
      3.3.2.2 信道部分  38-39
      3.3.2.3 接收部分  39-40
      3.3.2.4 数据统计部分  40
  3.4 系统仿真结果  40-42
第四章 OFDM系统定时同步技术  42-54
  4.1 引言  42-43
  4.2 基于训练符号的定时同步方案  43-49
    4.2.1 T. Schmidl & D. Cox 算法描述  43-45
    4.2.2 H. Minn 算法描述  45-46
    4.2.3 改进算法  46-49
  4.3 仿真分析  49-54
    4.3.1 仿真参数设置  49-50
    4.3.2 测度仿真比较  50-51
    4.3.3 均值与方差仿真比较  51-54
第五章频率同步  54-62
  5.1 引言  54-55
  5.2 基于训练符号的 OFDM突发传输系统载波频率捕获方法  55-60
    5.2.1 Moose 算法  56-57
    5.2.2 系统设计的频率同步方案  57-58
    5.2.3 细同步算法  58-60
    5.2.4 粗频率同步算法  60
  5.3 仿真性能分析  60-62
第六章全文总结  62-64
致谢  64-66
参考文献  66-72
研究成果  72

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