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OFDM频率同步估计时域计算法的研究与改进.doc


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OFDM频率同步估计时域计算法的研究与改进.docOFDM频率同步估计时域计算法的研究与改进摘要:OFDM技术作为构成多载波数据调制技术体系的一个重要成员,是一种适合在高速数据传输领域中应用的成熟技术,目前已被广泛应用到了各类高速双向通信系统中。在各个领域中得到广泛使用的同时,OFDM技术本身也存在着一些问题。关键词: 中图分类号::A文章编号:1007-9416(2013)02-0105-02 1OFDM技术 0FDM(OrthogonalFrequencyDiviSionMultiplexing:正交频分复用)技术,属于多载波调制技术体系中的一种。从频域上来看,0FDM技术是将信道拆分为N个子信道,各子信道上都有一个调制子载波,最后并行传输这些正交子载波上的信号。虽然信道在总体上来看是具有频率选择性的,但对于各子信道而言则相对平坦,由此则可以有效的克服信道的频率选择性衰落问题。而从时域上来看,并行方式传输多个信号的方案提高了码元的持续时间,由此可以减少瑞利衰落环境带来的信号间干扰(ISI)的影响。OFDM的信号数学模型可以表示为: (1-1) 公式中,N为子载波的数量,T为信号的时间宽度,di(i=1、2…N)为分流到各个子载波上的信号,recf(t)为矩形函数。 2OFDM的频率同步算法对于频率同步估计时域法方案,我们所设计的训练序列至少要具备两个连续重复的信号,,无论其前导部分是长、短训练序列都可以满足这一要求。设s(m,n)(n=1,2,…N)表示OFDM发送端在发生变化之后第m个信号在第n个子载波上的采样值,r(m,n)(n=1,2,…N)表示OFDM接收端在变化之前第m个信号在第n个子载波上的采样值,N表示两个相同采样点在两个连续信号上的延时,Ts表示采样时间,f1表示发送载波频率,f2表示接收载波频率。那么在忽略瞬时噪声情况下,接收信号r(m,n)为: (2-1) =-表示发送载波与接收载波间所存在的频率偏移。在发生两个连续的接收信号的前提下,频率同步估计推导如下,设中间变量为z:(2-2) 将公式(2-1)代入公式(2-2)得(2-3) 由公式(2-3)可得为:(2-4) 即为频率同步估计公式,函数angle(…)用于表示求复数的相角运算。考虑到要尽量降低估计误差,我们取M个(M≥2)连续的信号进行估计,此时频率同步估计公式修改为: (2-5) 3新的OFDM频率同步估计算法改进思路在分析公式(2-5)后,,其基本原理是依据本地的长(短)训练信号同接收信号r(n)中的两个连续的长(短)训练信号之间所存在的频率偏移进行估计,至少需要2个完全相同的本地的长(短)训练信号才能完成估计。在分析公式(2-4)后,即可知即使选择不基于本地的长(短)训练信号的频率同步估计频域法,在进行频率同步估计之前也必须对两个连续的接收信号r(m,n)和r(m+l,n)实施DFT操作,这将会导致在计算量大幅增的同时提高硬件实现方面的复杂度。综合以上要求,我们提出了一个优秀的的频率同步估计算法所应具备的三个原则: (l)算法不依赖于本地的长(短)训练信号,以减少硬件复杂度。(2)算法的实现尽量不使用IDFT/DFT操作,以减少计算量

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  • 时间2019-07-11
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