循环前缀在OFDM系统中的应用.docx

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文章编号 :1001 - 893X(2003) 01 - 106 - 06
循环前缀在 OFDM 系统中的应用 3
李郜伟 曹增峰 张海林
(西安电子科技大学 ,陕西 西安 710071)
摘 要 :本文详细论述了 OFDM 系统中循环前缀在削弱符号间干扰 ( ISI) 、载波间干扰 ( ICI) 以及在 实现时频同步中的应用 。在 OFDM 符号间插入循环前缀 ,可以减小 ISI 和 ICI ,并为实时时频偏移 估计提供足够信息 ,使得系统同步结构简单且工作高效 。
关键词 :移动通信 ;正交多载波调制 ;循环前缀 ;偏移估计 ;时频同步
中图分类号 : TN929. 5 文献标识码 :A
Appl iation of Cycl ic Pref ix in OFDM Systems
L I Gao - wei , CA O Zeng - f eng , ZHA N G Hai - li n
( Xidian University ,Xi′an 710071 ,China)
Abstract :In this paper , the applications of cyclic prefix in the fields of weakening ISI and ICI and the realization of time - f requency synchronization in OFDM systems are discussed in detail. When the cyclic prefix is inserted into OFDM symbols , the ICI and ISI can be decreased , and the redundancy in2 t roduced by cyclic prefix can provide sufficient information for simultaneous estimation of time - f re2 quency offset , thus making the system synchronization simple in st ructure and efficient in performance. Key words :Mobile communication ;Orthogonal Frequency - Division Multiplexing (OFDM) ; Cyclic Pre2 fix (CP) ,Offset estimation ; Time - f requency synchronization
一 、引 言
近年来 , OFDM 由于其频谱利用率高 、成本低 等优 点 越 来 越 受 到 人 们 的 关 注 。在 无 线 方 面 , OFDM 不仅成熟地应用于数字广播无线电系统 ,而 且在数字广播电视及 4 G 移动通信领域中被列为关
性 ,使系统性能下降 。为削弱 ISI 的影响 , 通常在 OFDM 符号中插入保护间隔 ,其长度一般选择等于 信道冲击响应长度 。保护间隔可以不包含任何信 号 ,但是这样也会引入 ICI ,破坏了子载波间的正交 性 。如果引入的保护间隔由信号的循环扩展构成 , 即引入循环前缀 ,长度满足消除 ISI 的循环前缀亦
可消除 ICI ,可以推导出其长度 L 满足 L > Lh - 2 时
键技术 。有线方面 ,OFDM 以离散多音调制 (DM T)
的形式在数字宽带系统中得到应用 ,如高比特率数
即可完全消除 ISI 和 ICI (其中 Lh
长度) 。
为信道冲击响应
字用户线路 ( HDSL) 和非对称数字用户线路 ( AD2
SL) 。随着人们对通信数据化 、宽带化 、个人化和移 动化的需求 ,OFDM 技术在通信领域将得到越来越 广泛的应用 。
在 OFDM 系统中 ,符号间干扰 ( ISI) 会导致较 高的误码率 ,同时产生载波间干扰 ( ICI) ,损失正交

在 OFDM 系 统 接 收 端 , 失 同 步 会 严 重 影 响 OFDM 系统接收机的性能 。首先多载波系统对时 偏的敏感性高于单载波系统 ,所以必须对符号采样 起始时刻进行准确的估计 ; 其二是接收机与发射机 的振荡器失匹配会产生很大的比特误差并可能极大 地降低符号时间同步的性能 。因此对符号时间和载
收稿日期 :2002 - 07 - 04
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