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OFDM系统中载波频率偏移和直流偏移估计算法的研究

作　者: 方芳
导　师: 万毅
学　校: 兰州大学
专　业: 信号与信息处理
关键词: 正交频分复用载波频率偏移直流偏移量
分类号: TN919.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

正交频分复用系统(OFDM)具有较高的频谱利用率、良好的抗多径衰落能力,因此在下一代无线通信网络的开发中有着巨大的研究潜力。OFDM的主要缺点是其对载波频率偏移(CFO)比较敏感。CFO的存在,会导致子载波的正交性丢失,从而造成信号失真,所以我们必须在信号接收之前进行CFO估计,并且给予补偿。此外,为了降低移动终端的成本,接收端引入了直接变频接收机(DCR),然而,DCR会造成直流偏移量(DCO), DCO会严重损害OFDM系统的性能。到目前为止,已经提出了许多方法用于估计CFO和DCO算法。本文首先对这些算法进行了介绍和研究,包括ME算法、ME-TDA算法、NBE算法和ML算法,并且通过仿真给出了各种算法的优缺点分析：其中ME算法只有在DCO不存在的情况下拥有良好的估计效果；ME-TDA算法估计效果并不理想；虽然NBE和ML算法估计的效果非常优秀,但是由于算法的复杂度高,计算量比较大,很难得到进一步的应用。本文提出了一种新的算法,它利用Householder变换构建一个同时含有CFO和DCO的零空间的算法来同时估计CFO和DCO。由于本文的算法没有用到SVD,所以它估计的复杂程度相当于没有DCO的时候来估计CFO,即跟ME算法复杂度是一个数量级,估计效果跟NBE算法一致,但速度却提高了10倍。

全文目录

中文摘要  3-4
Abstract  4-5
目录  5-7
第一章引言  7-11
  1.1 OFDM概论  7-9
    1.1.1 OFDM技术简介和背景  7-8
    1.1.2 研究意义  8-9
  1.2 论文的主要工作  9-11
    1.2.1 论文的创新  10
    1.2.2 论文的组织结构  10-11
第二章 OFDM通信系统原理以及存在的问题  11-16
  2.1 ODFM通信系统的原理  11-14
    2.1.1 多径效应和瑞利衰落  11-13
    2.1.2 OFDM系统基本模型  13-14
  2.2 OFDM中存在的主要问题  14-16
    2.2.1 高的峰均功率比  14
    2.2.2 频率偏移  14-15
    2.2.3 直流偏移  15-16
第三章：CFO和DCO估计算法研究近况  16-29
  3.1 MUSIC-like(ME)方法  16-18
  3.2 ME-TDA方法  18-21
  3.3 NBE方法  21-24
  3.4 ML方法  24-28
  3.5 本章小结  28-29
第四章 CFO和DCO联合估计低复杂度算法  29-35
  4.1 快速算法原理  29-31
    4.1.1 奇异值分解原理  29-30
    4.1.2 本文提出的算法原理  30-31
  4.2 仿真效果对比  31-33
  4.3 本章小结  33-35
第五章：结束语  35-36
参考文献  36-38
在学期间的研究成果  38-39
致谢  39

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