【摘要】：多輸入多輸出(MIMO)技術(shù)因其可提高信道容量和降低誤碼率的特點而得到廣泛的關注與應用。大規(guī)模MIMO技術(shù)是傳統(tǒng)MIMO技術(shù)的發(fā)展,可提高系統(tǒng)的頻譜效率和功率效率,是5G的關鍵技術(shù)之一。在實際應用中,往往將MIMO技術(shù)與正交頻分復用(OFDM)技術(shù)相結(jié)合,利用OFDM技術(shù)頻譜利用率高、抗干擾能力強的特點來提高系統(tǒng)的通信性能。而同步問題是影響MIMO-OFDM系統(tǒng)性能的關鍵因素,同步技術(shù)的有效改善是提高系統(tǒng)穩(wěn)定性的根本保障。本文針對MIMO-OFDM系統(tǒng)的導頻結(jié)構(gòu)和循環(huán)前綴(CP)結(jié)構(gòu)的同步問題以及大規(guī)模MIMO-OFDM系統(tǒng)的同步問題進行了研究,主要內(nèi)容包括:首先,針對MIMO-OFDM系統(tǒng)的導頻結(jié)構(gòu)及算法提出了改進的同步方法。該同步方法基于GCL序列,以Minn算法為原型設計了一種新的導頻結(jié)構(gòu)。先以正負1為基礎引入偽隨機序列(PN)來改進算法,再以判決函數(shù)求得定時同步位置,將其代入公式進行兩次相關計算,取其頻率偏移的平均值,從而得出較為準確的定時同步準確率和頻率偏移量。仿真結(jié)果表明,改進的導頻結(jié)構(gòu)和算法在定時同步及頻偏估計方面均具有良好的性能。然后,提出了一種針對MIMO-OFDM系統(tǒng)CP結(jié)構(gòu)及算法改進的同步方法。該同步方法將CP分為三部分,第一部分采用前一個OFDM符號的頭部,二、三部分采用當前OFDM符號的尾部;算法上對第二部分先進行求和取平均,再進行相關運算,對第三部分引入PN序列后再進行相關運算,最后結(jié)合二、三部分推導出符號定時同步位置和頻偏估計值。仿真結(jié)果表明,改進的CP結(jié)構(gòu)和算法在計算量減小的同時系統(tǒng)的同步性能也得到了一定的改善。最后,提出了一種聯(lián)合導頻與CP的大規(guī)模MIMO-OFDM同步方法。該同步方法先通過時域?qū)ьl的相關性求得初步的頻率偏移,再對接收數(shù)據(jù)進行頻率補償,然后根據(jù)CP的相關性進一步求得頻率偏移,最后對兩次頻率偏移取均值,從而得到相對精確的頻率偏移值。仿真結(jié)果表明,通過算法的改進,系統(tǒng)的同步性能得到了相對提高。
【學位授予單位】：揚州大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TN929.5
【圖文】：

單元有足夠大間距的同時保證有豐富的多徑分量，就可以讓每對收發(fā)天線單元間的多徑衰逡逑落趨于獨立，即每對收發(fā)天線間的無線信道傳輸趨于獨立，也就意味著讓擁有相同信道特逡逑征碼、相同時間和相同頻率的子信道近似正交。ＭＩＭＯ系統(tǒng)的原理框圖如圖２．１所示，其逡逑發(fā)射天線與接收天線分別為％和％根。ＭＩＭＯ系統(tǒng)將發(fā)送端的傳輸數(shù)據(jù)流ｘ分離為％路逡逑相互平行的子數(shù)據(jù)流，在調(diào)制與射頻前端對其進行處理，然后由％個發(fā)射天線以相同的逡逑頻率同時發(fā)射出去。這些并行的子數(shù)據(jù)流經(jīng)過無線信道的散射傳播從不同的路徑到達接收逡逑機，由接收機的％根天線同時負責接收，并對這些接收到的信號與空間噪聲進行線性疊逡逑力口，采取聯(lián)合處理，最終恢復出原始數(shù)據(jù)流。逡逑

邐１０邐２０邐３０邐４０邐５０邐６０邐７０邐８０逡逑抽樣值逡逑圖３．４邋７Ｖ取奇數(shù)時的自相關函數(shù)逡逑２．邋ＧＣＬ序列良好的周期互相關特性逡逑設逡逑）叫叫一邋＞邐（３．１３）逡逑

邐１５０逡逑抽樣值逡逑圖３．３Ｗ取偶數(shù)時的自相關函數(shù)逡逑同理可以證明，當７Ｖ取奇數(shù)時，ＧＣＬ序列的周期自相關函數(shù)也符合這一結(jié)論，如圖逡逑３．４所示，其參數(shù)值設置是：７Ｖ＝７５，邋ｓ＝３，邋ｗ＝５。逡逑８０邐Ｉ邐Ｉ邐ｉ邐Ｉ邐ｉ邐ｉ邐ｉ逡逑ｏ逡逑７０邋－邐－逡逑６０邋■邐－逡逑５０邋－邐＿逡逑｜邋４０－邐－逡逑３０邋－邐－逡逑２０邋－邐－逡逑１０邋－邐＿逡逑０邐１０邐２０邐３０邐４０邐５０邐６

【參考文獻】

相關期刊論文 前8條

1 戴佳;陳曉曙;高曉兵;李權(quán);;一種改進型的OFDM系統(tǒng)幀同步檢測算法[J];無線電通信技術(shù);2015年06期

2 李莉;吳迪;韓力;胡貴軍;;基于ES-CAZAC序列的CO-OFDM系統(tǒng)定時同步算法[J];光電子·激光;2015年09期

3 張曉光;王艷芬;;循環(huán)前綴長度對OFDM系統(tǒng)性能的影響[J];實驗室研究與探索;2015年07期

4 朱娟娟;王偉;;OFDM中基于CP的最大似然估計同步技術(shù)[J];信息技術(shù);2015年01期

5 羅仁澤;楊嬌;李芮;牛娜;黨煜蒲;付元華;曹鵬;;MIMO-OFDM系統(tǒng)訓練序列構(gòu)造及其同步方法[J];電子學報;2014年09期

6 張丙杰;胡捍英;王大鳴;;基于交織循環(huán)前綴的MIMO-OFDM系統(tǒng)多符號定時同步[J];通信學報;2010年S1期

7 鞏曉群;趙春明;華驚宇;周鵬;;新的MIMO-OFDM系統(tǒng)盲頻偏估計算法[J];通信學報;2007年03期

8 謝玉堂;姚瑤;;一種基于導頻設計的MIMO-OFDM載波頻偏估計方法[J];電子學報;2006年01期

相關碩士學位論文 前1條

1 華爽;基于序列相關性的OFDM符號定時同步算法的研究[D];南京郵電大學;2014年

本文編號：2790655