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基于IEEE 802.11a的OFDM系统的同步技术研究

作　者: 龙耀华
导　师: 张科峰
学　校: 华中科技大学
专　业: 软件工程
关键词: 正交频分复用同步捕获同步跟踪 IEEE802.11a
分类号: TN919.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

随着互联网的不断发展,作为一种宽带高速无线通信技术的正交频分复(OFDM)技术,已经掀起了当下的一股研究热潮。而无线局域网常常被认为有线网络和用户端计算机之间的“最后一公里”链路。自从第一个无线局域网协议IEEE802.11批准下来,无线宽带通信技术也开始迅猛的发展,而后来又出现的IEEE802.11b,IEEE802.11a等协议,更是促进了它的快速发展。由于OFDM技术其先天具有抗多径衰落及频谱使用率高等特性,预示着为第四代移动通信领域的关键技术。在本篇文章中,重点研究的内容是OFDM无线通信系统中的一个关键技术——同步技术,其中大体包括帧,定时同步,载波同步,最后对整个系统进行模拟仿真。本文主要讨论了基于IEEE 802.11a的突发模式下的OFDM系统的同步问题,指出IEEE802.11a下利用前导字结构快速准确的同步捕获,以及在捕获后利用导频信息进行同步跟踪是适合解决OFDM系统的同步问题的一种策略。获得了完整的系统同步方案:改进了基于训练序列的帧检测联合符号粗定时方法,该算法能够有效确定OFDM符号有用数据信息的起始时刻;鉴于OFDM系统对频偏特别敏感,通过两次频偏估计和补偿,使得在AWGN信道和多径衰落信道中频偏同步尽量接近于理想同步;研究了基于相邻子信道相关的精确符号定时算法,该算法可以应用于信道统计特性未知的情况;分析了同步跟踪的算法、性能和跟踪环路的结构,通过仿真确定了最优环路参数,比较跟踪和未跟踪误差信号的变化。在分块讨论帧同步、定时同步、载波同步后,在已获得一个IEEE802.11a的物理层仿真平台上,对整个同步系统进行模拟仿真并对仿真结果进行分析。本文对同步技术和算法的研究和分析,对下一步的OFDM的接收机的硬件实现具有一定的参考意义。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
1 绪论  8-15
  1.1 课题背景及研究意义  8-10
  1.2 OFDM技术的发展历史与特点  10-13
  1.3 本文研究的主要内容和结构  13-15
2 无线信道特性和OFDM技术概述  15-25
  2.1 无线信道的多径效应  15-16
  2.2 OFDM技术的基本原理  16-19
  2.3 IEEE802.11a物理层传输标准  19-24
  2.4 本章小结  24-25
3 基于前导序列的同步捕获和估计  25-41
  3.1 信号帧检测和粗定时  25-31
  3.2 载波频偏估计  31-35
  3.3 符号精确定时估计  35-40
  3.4 本章小结  40-41
4 基于导频的相位跟踪  41-49
  4.1 基于导频跟踪算法  41-43
  4.2 跟踪的结构和参数选择  43-46
  4.3 跟踪反馈环路性能仿真及分析  46-48
  4.4 本章小结  48-49
5 基于IEEE802.11a的OFDM系统同步方案  49-56
  5.1 OFDM接收机的同步方案  49-50
  5.2 OFDM系统整体同步方案仿真  50-55
  5.3 本章小结  55-56
6 结论与展望  56-58
致谢  58-59
参考文献  59-62

基于IEEE 802.11a的OFDM系统的同步技术研究

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