ofdm与ofdma系统中的同步技术研究

ofdm与ofdma系统中的同步技术研究内容摘要：

直接关系到后续的基带信号处理算法的性能。  配合十五期间军事预研软件无线电项目的研究工作，主要研究了 OFDM系统中的载波频偏估计问题 Broadband Wireless Communications Laboratory Page 22 研究内容、所要解决的关键问题（二）  由于 OFDMA适合于多用户通信系统，因此在 OFDMA上行链路中（例如： ），同步是一个关键技术  频偏估计是一个 多参数估计 问题 Broadband Wireless Communications Laboratory Page 23 研究内容、所要解决的关键问题（三） 认知无线电系统  各用户所使用的子载波位置随频谱的使用情况和信道质量变化 Broadband Wireless Communications Laboratory Page 24 拟采取的研究方法及其可行性研究 Broadband Wireless Communications Laboratory Page 25 OFDM整数倍频偏估计  已有的算法 – SC算法 • 使用一个 OFDM符号进行符号同步和小数倍频偏 • 利用连续的两个 OFDM符号之间的差分关系进行整数倍频偏 – Kim算法 • 提出使用一个 OFDM码元进行频偏估计 ,将连续的两个 OFDM码元数据序列之间的差分关系应用于一个 OFDM码元的数据序列之间  不仅减少了训练序列的个数，而且提高了频偏估计的性能 Broadband Wireless Communications Laboratory Page 26 OFDM整数倍频偏估计 核心思想： 把已知差分序列依次进行循环移位，把移位结果和接收机恢复得到的差分序列进行相关，根据相关模值最大的循环移位序列的移位值就可估计出整数倍频偏。 差分序列的定义 Broadband Wireless Communications Laboratory Page 27 OFDM整数倍频偏估计 kkk xxc2,02,1x0,0 … x0,N2 x0,2k … x1,0 … x1,N2 x1,2k … x0,2 x1,2 x0,0 … x0,N2 x0,2k … x0,2 x0,0 x0,4 … … x0,2k＋ 2 x0,2 0 , 2 20 , 2kk kxcx差分序列的定义 Broadband Wireless Communications Laboratory Page 28 OFDM整数倍频偏估计  软件电台的传输效率  使用 一个 OFDM符号 进行同步  改进 KIM算法 Broadband Wireless Communications Laboratory Page 29 OFDM整数倍频偏估计  使用最大似然估计方法改进 Kim算法，小数倍频偏和 SC算法相同   12/02222m a xa rgˆNkkkgkAgK i m yycg/ 2 12 2 220ˆ a r g m a x R eNM L k g k kgAkg c y yBroadband Wireless Communications Laboratory Page 30 OFDM整数倍频偏估计  频偏估计算法的性能： – 频偏估计的错误概率，方差 – 频偏估计范围 Broadband Wireless Communications Laboratory Page 31 OFDM整数倍频偏估计 8 6 4 2 0 2 4 61 E 41 E 30 .0 10 .11 估计错误概率信噪比 ( d B ) N =2 4 , Ki m N =2 4 , M L N =3 2 , Ki m N =3 2 , M L N =6 4 , Ki m N =6 4 , M L 系统参数对两种对估计器的性能影响 Broadband Wireless Communications Laboratory Page 32 OFDM整数倍频偏估计 1 2 1 0 8 6 4 2 0 2 4 6 8 10 12 141 E 51 E 41 E 30 .0 10 .11SN R = 3 d B 估计错误概率频偏估计范 围 Kim 算法 ML 算法频偏大小对估计器性能的影响 Broadband Wireless Communications Laboratory Page 33 使用一个 OFDM符号完成同步  符号同步： BP算法 第偶数个子载波上对应调制数据为一个随机实数，第奇数个子载波上对应的调制数据为 0 [ AN/4 BN/4 AN/4 BN/4 ]  小数倍频偏： SC算法  整数倍频偏： ML方法 Broadband Wireless Communications Laboratory Page 34 OFDMA频偏估计 OFDMA发射机原理图 ()kPc ()kdS/P Freq. mapping IFFT P/S Add prefix channel  ()()ksnBroadband Wireless Communications Laboratory Page 35 OFDMA频偏估计   user。