OFDM系统符号定时同步研究及实现

摘要

近年来,正交频分复用技术广受人们的关注,其优点主要有灵活的资源分配和抗噪声性能以及抵抗多路径干扰性能良好。在下一代的4G无线通信系统中它已成为了核心关键技术。而OFDM作为一种含有多个子载波的系统,同步误差对系统的影响十分巨大,因此在目前的通信领域中,同步已经成为了一个研究热点。
　　首先,本文概述了课题研究的背景,包括正交频分复用技术的发展历程及其主要的优缺点和目前该课题的研究面貌,然后分别介绍了OFDM系统的基本传输模型和数学信号模型,并且详细分析了各类同步误差对系统性能造成的影响,进一步表明了同步问题对于OFDM系统的重要性。
　　其次,本文主要研究了OFDM符号定时同步算法。在数据辅助型算法的基础上,提出了两种改进的符号定时算法,它们克服了Schmidl&Cox算法和Minn算法中定时测度曲线存在导致估计模糊的平台现象和多尖峰现象,同时相比Park算法在不同信道中有了更优异的性能表现,两种提出的算法都只存在一个尖峰,它们都是基于在接收端匹配滤波的思想,因此提高了符号定时同步的精度。
　　最后,本文对IEEE802.11a物理层参数和帧结构做了简要的描述,然后介绍了基于该标准的几种符号定时同步算法,并且进行了仿真分析。在此基础上将这两个模块分别在FPGA上进行了实现,并与软件仿真进行了比较,证明了算法的可行性,然后与系统的其他模块在硬件上进行了联调,分析了实验数据。

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第一章 绪 论

1.1 研究工作的背景与意义

1.2 OFDM技术发展史

1.3 OFDM技术优缺点

1.4 课题研究现状

1.5 本论文主要工作内容及结构安排

第二章 OFDM系统概述

2.1 OFDM技术基本原理

2.2 OFDM系统的关键技术

2.3 同步偏差对OFDM系统的影响

2.4 本章小结

第三章 OFDM符号定时同步算法研究

3.1 符号定时同步算法分类

3.2 基于数据辅助型的同步算法

3.3 提出改进算法

3.4 算法性能仿真比较与分析

3.5 本章小结

第四章 基于IEEE802.11a的符号定时同步算法研究及FPGA实现

4.1 IEEE802.11a协议

4.2 帧同步算法及实现

4.3 符号同步算法及实现

4.4 硬件联调

4.5 本章小结

第五章 总结与展望

5.1 工作小结

5.2 研究展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间取得的成果