基于OFDM系統(tǒng)的定時(shí)同步與信道估計(jì)技術(shù)研究
本文選題:正交頻分復(fù)用 + 多徑信道; 參考:《西安電子科技大學(xué)》2014年碩士論文
【摘要】:OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)技術(shù)具有很高的頻譜利用率以及較強(qiáng)的抗多徑干擾能力,已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用。然而,OFDM技術(shù)易受定時(shí)同步誤差以及信道衰落等因素的影響。定時(shí)同步方面,本文針對(duì)最大似然估計(jì)定時(shí)同步算法需要事先知道信噪比信息,并且運(yùn)算復(fù)雜度高的特點(diǎn),介紹了一種改進(jìn)方案,其定時(shí)性能與最大似然估計(jì)性能接近,并且易于硬件實(shí)現(xiàn)。針對(duì)SchmidlCox算法定時(shí)精度低以及硬件實(shí)現(xiàn)復(fù)雜,本文研究了利用滑動(dòng)窗口對(duì)定時(shí)度量函數(shù)進(jìn)行歸一化操作的方法,該方法基本消除了峰值平頂問題,提高了符號(hào)定時(shí)精度,而且硬件實(shí)現(xiàn)更加簡單。針對(duì)Minn方案以及Park方案存在較高的副峰,本文介紹了一種基于共軛對(duì)稱序列的定時(shí)方案,該方案消除了副峰,產(chǎn)生類似理想沖擊函數(shù)的尖峰,具有更好的定時(shí)誤差估計(jì)性能。信道估計(jì)方面,本文研究了基于DFT(Discrete Fourier Transform)時(shí)域插值的信道估計(jì)算法,通過改進(jìn)的閥值濾波法進(jìn)一步消除了循環(huán)前綴內(nèi)的噪聲分量。該方法同樣適用于存在脈沖噪聲的通信系統(tǒng)。當(dāng)多徑信道的第一徑不是最強(qiáng)徑時(shí),傳統(tǒng)定時(shí)同步算法的定時(shí)位置將會(huì)位于瞬時(shí)能量相對(duì)最大的徑上,而不是首徑,這將導(dǎo)致FFT(Fast Fourier Transform)窗的起始位置落入數(shù)據(jù)域,產(chǎn)生嚴(yán)重的符號(hào)間干擾。通過對(duì)傳統(tǒng)定時(shí)方案的細(xì)定時(shí)算法進(jìn)行改進(jìn),本文重點(diǎn)研究了一種聯(lián)合定時(shí)同步與信道估計(jì)算法。仿真表明,在普遍存在的復(fù)雜多徑信道環(huán)境中,尤其當(dāng)多徑信道的首徑不是最強(qiáng)徑時(shí),相比較傳統(tǒng)的定時(shí)同步算法,聯(lián)合算法仍然具有很高的定時(shí)精度,系統(tǒng)的信道估計(jì)性能也有了一定改善。
[Abstract]:OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) technology has been widely used because of its high spectral efficiency and strong ability to resist multipath interference. However, OFDM technology is vulnerable to timing synchronization error and channel fading. In the aspect of timing synchronization, aiming at the fact that the maximum likelihood estimation (MLE) timing synchronization algorithm needs to know the signal-to-noise ratio (SNR) information in advance and the complexity of the algorithm is high, an improved scheme is introduced, the timing performance of which is close to that of the maximum likelihood estimation (MLE). And easy hardware implementation. In view of the low precision of SchmidlCox algorithm and the complexity of hardware implementation, this paper studies the method of normalizing the timing metric function by sliding window, which eliminates the peak flattening problem and improves the symbol timing precision. And the hardware implementation is simpler. In this paper, a timing scheme based on conjugate symmetric sequence is introduced for the Minn scheme and the Park scheme. The scheme eliminates the secondary peak and produces a spike similar to the ideal impulse function, which has better timing error estimation performance. In the aspect of channel estimation, the channel estimation algorithm based on DFT(Discrete Fourier transform interpolation in time domain is studied, and the noise component in cyclic prefix is further eliminated by the improved threshold filtering method. This method is also suitable for communication systems with impulse noise. When the first path of the multipath channel is not the strongest path, the timing position of the traditional timing synchronization algorithm will be located on the path with the highest instantaneous energy, rather than the first path, which will cause the starting position of the FFT(Fast Fourier transform window to fall into the data domain. Causing severe intersymbol interference. By improving the fine timing algorithm of the traditional timing scheme, this paper focuses on a joint timing synchronization and channel estimation algorithm. The simulation results show that in the complex multipath channel environment, especially when the first path of the multipath channel is not the strongest, compared with the traditional timing synchronization algorithm, the joint algorithm still has a high timing accuracy. The channel estimation performance of the system is also improved.
【學(xué)位授予單位】:西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類號(hào)】:TN929.53
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8 代濤;周R,
本文編號(hào):1984904
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