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正交频分复用是第四代移动通信的核心技术,它最大的优点是有很好的对抗无线信道多径传播的能力,并且提高了频谱的利用率。它可以提高系统容量,满足人们对下一代无线通信系统高数据传输速率和高的用户移动速度的要求。
相比其他单载波通信系统而言,OFDM系统对频率偏移和相位噪声非常敏感,因为频率偏移会破坏多载波系统各子载波之间的正交性,引入子载波间干扰,对系统性能造成很大的影响。所以同步技术是OFDM首先要解决的关键技术之一,本文的主要工作为OFDM系统同步技术的研究,包括同步算法和同步实现。
本文从OFDM系统模型入手,首先介绍OFDM的基本原理,接着分析了OFDM技术的优缺点,着重探讨了OFDM技术的同步问题:分析了两种同步误差(定时偏差和频率偏差)对OFDM解调性能的影响,然后对定时同步及频率同步算法进行了深入研究,在AWGN信道以及频率选择性信道下,对各种算法做了仿真,分析并比较了多种同步的性能及各种算法的适用范围和优缺点,并提出了改进的定时估计算法和频率同步算法,改进算法利用相关性可以找到准确的定时位置和频率偏移量,仿真结果表明改进的定时算法在正确位置有一个尖锐的峰值,且定时误差明显降低。利用定时同步的结果,重新设置差分系数,从而确定频率偏移量的大小,仿真结果表明改进的频率同步算法具有更小的均方误差。