移动WiMAX系统中OFDMA物理层接收算法的研究与设计

摘要

随着移动通信技术和网络技术的发展,宽带移动化和移动宽带化已成为未来发展的趋势。在第三代移动通信技术的基础上开发的后三代移动通信B3G(Beyond 3G)技术,又称为第四代移动通信(4G)技术,是以MIMO-OFDM技术为支撑的新一代无线宽带通信系统,其主要代表为LTE 3GPP和WiMAX系统。OFDM技术在上行链路的峰均功率比(PAPR)高,因此上述通信系统的上行链路使用单载波技术(SC-FDMA),包括IFDMA和DFT-SOFDM技术,而下行链路方案则使用多载波正交频分多址接入系统(OFDMA)。 论文着重研究的是基于IEEE802.16e协议标准的WiMAX无线城域网系统,主要对移动WiMAX系统的WirelessMAN-OFDMA物理层接收算法进行了分析,研究设计了OFDMA系统中基于前导码、导频及循环前缀等抗多径衰落措施的同步关键技术,并对系统基带下行链路的自动增益控制(AGC)算法和IQ不均衡补偿(IQ imbalance Compensation)算法进行了深入研究。通过分析项目需求和无线传播环境,综合系统传输带宽和传输速率的要求,设计了OFDMA的全数字同步接收方案,并结合VC和MATLAB仿真对上述算法的有效性和可行性进行了全面的分析和比较,达到了比较理想的预期效果。

目录

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声明

第一章绪论

第一节无线接入技术及其发展简介

1.1.1无线接入技术简介

1.1.2各种无线接入技术之间的关系以及发展趋势

第二节WiMAX标准及其发展简介

1.2.1 WiMAX协议标准简介

1.2.2 WiMAX发展现状及前景展望

第三节WiMAX的关键技术

1.3.1 OFDM技术原理

1.3.2 OFDMA技术原理

第四节本章小结

第二章OFDMA传输特性及信道模型设计

第一节移动WiMAX物理层概述

第二节OFDMA的时域符号及帧结构描述

2.2.1 OFDMA时域符号

2.2.2 PMP帧结构

2.2.3 OFDMA下行帧前缀

2.2.4 FCH子信道分配和逻辑子信道编号

第三节OFDMA的下行子载波分配

2.3.1前导码

2.3.2符号结构

第四节OFDMA的信道编码

2.4.1随机化

2.4.2 FEC编码

2.4.3交织

2.4.4调制

第五节无线衰落信道模型

2.5.1无线信道概述

2.5.2大尺度衰落信道模型

2.5.3小尺度衰落信道模型

2.5.4 Jakes及Li-Huang频移模型

2.5.5 ITU信道模型

第六节本章小结

第三章AGC与IQ不均衡补偿算法的研究与设计

第一节oFDMA下行链路AGC算法的研究与设计

3.1.1 AGC技术概论

3.1.2数字AGC原理

3.1.3 OFDMA物理层的数字AGC算法设计

3.1.4数字AGC程序流程图

3.1.5算法仿真及结果分析

第二节IQ不均衡补偿算法的研究与设计

3.2.1 IQ不均衡误差分析

3.2.2 IQ不均衡补偿原理

3.2.3 OFDMA物理层的IQ不均衡补偿算法设计

3.2.4算法仿真及结果分析

第三节本章小结

第四章OFDMA同步接收算法的研究与设计

第一节OFDMA同步技术概论

第二节OFDMA下行同步误差分析

4.2.1 OFDMA下行传输符号模型

4.2.2符号定时误差分析

4.2.3采样时钟误差分析

4.2.4载波频率误差分析

第三节OFDMA下行同步算法设计

4.3.1帧检测算法设计

4.3.2定时精同步算法设计

4.3.3定时同步与小数频偏估计联合算法设计

4.3.4整数频偏估计算法设计

4.3.5算法仿真及结果分析

第四节本章小结

第五章总结与展望

参考文献

致谢

个人简历、学术论文与研究成果