类WIMAX技术的专用通信系统物理层同步算法研究

摘要

本单位长期都为特定客户开发各种专用通信系统。早期的模拟制式通信系统存在着图像质量差、接收灵敏度低、抗干扰能力弱、多径效应严重等问题。对于用户及时了解现场情况、取证、决策等都存在很大的影响。随着数字无线通信技术的发展，我单位成功开发了基于DVB-T标准的OFDM（正交频分复用）多载波调制技术的数字通信系统，该系统装备后受到了客户的好评。不过，由于该系统使用的是DVB-T的制式，只是单个前端广播式的单向传输，前后端也无法通过该系统交互信息。用户急切希望能有能实现多前端、双向通信的传输系统。在现今的各种技术中，Wimax技术比较适合满足用户的需求。
　　在新的专用通信系统中，我们采用了简化的类Wimax技术，基于特定的使用环境，物理层使用OFDM，不采用子载波区分用户，不区别上行和下行链路。这样既满足了用户的需求，也节省了开发成本。
　　同步技术是OFDM技术中比较关键的一环。OFDM系统子载波的正交性使得系统有很好的性能，频率的失调会破坏子载波之间的正交性，就无法实现可靠的数据传输。因此，在接收端必须对时间、频率的偏移进行可靠的纠正和补偿。
　　本文研究专用通信系统中的物理层同步技术。首先介绍了OFDM基本概念以及已有的各种OFDM同步算法。然后着重介绍了本专用通信系统的同步技术。主要分为粗同步（帧同步）、频率同步（小数同步、整数同步）和符号同步三部分介绍。最后简要介绍了专用通信系统的实际应用。该专用通信系统能用户多个前端组网、双向高清传输、现场指挥等要求，有着良好的应用前景和社会效益。

目录

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摘要

第一章 绪论

1．1 专用通信系统的开发背景

1．2 基于DVB-T的专用通信系统

1．3 类WIMAX技术的专用通信系统

1．4 论文内容安排

1．6 本章小结

第二章 OFDM基本原理

2．1 OFDM思想

2．2 OFDM信号

2．2．1 OFDM的正交性

2．2．2 OFDM调制解调

2．2．3 用IDFT／DFT实现调制解调

2．2．4 保护间隔和循环前缀

2．2．5 加窗

2．3 OFDM系统的优缺点

第三章 OFDM同步技术介绍

3．1 概述

3．1．1 同步要求

3．1．2 同步误差的影响

3．2 OFDM系统典型同步算法介绍

3．2．1 OFDM系统同步顺序

3．2．2 OFDM同步算法分类

3．2．3 基于循环前缀的同步算法

3．2．4 基于导频的同步方法

3．2．6 基于训练序列的同步方法

3．2．7 盲同步

3．2．8 不同方案的同步性能仿真

第四章 类WIMAX专用通信系统中的同步

4．1 专用通信系统简介

4．1．1 系统介绍

4．1．2 帧结构

4．2 帧同步

4．2．1 帧同步概述

4．2．2 训练序列生成

4．2．3 帧同步

4．3 小数倍频偏估计

4．4 整数倍频偏估计

4．4．1 FCH介绍

4．4．2 整数频偏估计过程

4．5 符号同步

4．6 系统仿真结果

4．6．1 系统框图

4．6．2 仿真结果

4．6．3 硬件实现

4．7 实际同步中的几个问题

第五章 系统集成与实际应用

5．1 系统集成

5．2 实际工作

第六章 总结

6．1 本文总结

6．2 后续工作

致谢

参考文献