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OFDM通信系统中同步技术研究(最终版) OFDM通信系统中同步技术研究(最终版)

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《OFDM通信系统中同步技术研究(最终版)》修改意见稿

1、“.....,可见,样值间隔偏差的存在使得期望信号的幅度发生了变化,破坏了子载波之间的正交性而且,由于,使得接收端的采样频率和发送端的采样频率不致,接收端按照为周期进行采样,与发送端实际的样值之间就存在个小偏差。样值同步当只存在样值相位偏差时,,,且时,有,,,可见,此时样值相位偏差只会带来期望信号的相位偏转,不会带来。综上所述,当和时,无论取何值,均有,和,,即载波相位偏差样值定时偏差和符号定时偏差对系统性能的影响基本是致的,只引起接收信号相位偏转而载波频率偏差和样值间隔偏差对系统性能的影响也是致的,不但引起接收信号的相位偏转,而且导致符号幅度发生变化,从而导致子载波之间的。因此......”

2、“.....载波频率偏差和样值频率偏差的估计比相位偏差和定时偏差的估计更重要。同步技术的分类同步技术基本可以分为两类类是基于数据辅助的同步技术另类是盲同步技术非数据辅助。其中盲同步技术由于不需要发送额外的数据,因此具有很高的带宽效率,它主要是利用传输的有效数据信息特性来完成同步估计,比如利用循环前缀能量检测等方式。提出了种利用循环前缀的时频同步算法基于最大似然估计,但频偏估计范围小于半个子载波间隔,并且在多径信道中,循环前缀由于多径时延的影响破坏了数据间的相关性,严重影响定时估计的精确度。文献针对多径信道提出了对多个循环前缀相关性累加的改进算法以增加数据量的方式提高了估计的准确度也对此进行了改进,同时利用循环前缀和导频来进行同步,性能优于前者。总的来说,基于的同步技术不能实现准确的定时同步,主要在粗同步中用。此外还可以在时域监测接收信号能量......”

3、“.....这时则不能进行正常同步估计。另外,还有学者提出基于循环平稳特性的盲估计和基于子空间结构的盲估计等算法。这类方法般需要对大量数据的估计值求平均,因此同步时间较长,不适用于突发传输模式。对于基于数据辅助的同步技术而言,般通过在有效数据符号之前加入特定的已知训练符号或者插入导频,通过利用训练符号的各种相关特性,如与本地序列互相关延迟自相关对称相关等相关运算来完成定时估计,或在数据符号中嵌入导频信息来进行同步估计。这类技术计算复杂度相对较低,因此具有捕获速度快精度高等优点,但由于增加了额外的训练符号会降低有效传输率,适合于需要快速建立同步的突发传输模式。提出利用两个具有重复结构的训练序列做最大似然估计的频偏估计算法,精度高但只能估计半个子载波间隔内的频偏。提出了种经典的时频联合估计方法,利用两个训练符号完成定时和载波同步......”

4、“.....但是的定时度量函数具有个平台区,定时估计误差较大。利用滑动窗求平均减小了定时方差。设计了种共轭对称的训练符号结构,从而令定时度量函数峰值曲线出现尖锐的峰值,提高了定时估计性能。利用段重复的序列作为训练序列并设计了种时频同步算法,通过与本地序列互相关完成定时同步。这种方法能得到更尖锐的峰值,定时估计准确,性能优于算法性能。但受载波频偏大小限制,只能用于小频偏条件下。在此基础上通过设置定的门限来搜索多径信道中的首径,但任然没有摆脱受频偏影响大的限制。为了更有效的利用训练符号的信息有学者提出了综合利用训练符号和的同步算法,在定程度上增加了单独利用训练符号进行定时同步的精度。本章小结本章先简单介绍了系统的同步技术,然后详尽的介绍了系统的同步原理及其要求,包括载波同步,符号同步和样值同步,最后通过对同步系统的分类......”

5、“.....也为后文引出了算法。第章同步算法系统对于同步误差非常敏感,较小的同步误差都会引入干扰,进而影响系统的性能。同步算法以同步利用数据类型的不同分成两种非数据辅助的同步算法二数据辅助的同步算法,利用传输已知的训练序列导频序列进行同步。本章主要介绍数据辅助同步算法中的经典算法及其改进算法。算法算法的数据帧传输两个符号的训练序列,利用这两个训练序列联合完成符号定时和载波频率估计,其中第个训练序列用于符号定时和小数频偏估计,其前后两部分在时域是完全相同的,这样在经过信道传输之后,除了由于载波频率偏移而引起的相位变化,前后两部分仍保持致。算法的符号结构如图所示图在接收端,利用第个训练序列中两个相同数据块呈现的相关性,通过找出峰值的位置及对应的相位信息分别用来进行定时以及小数倍频偏估计。最大相关值点所对应的就是第个训练序列的起始数据点......”

6、“.....根据估计出的小数倍频偏对接收信号进行补偿后,对训练序列进行操作,由于第二个训练序列与第个训练序列的偶数频率点训练序列之间事先进行了差分编码,因此通过在可能的频偏范围内搜索代价函数的最大值,估计出整数倍频率偏移,可以表示为,其中和,分别是接收到的第二个训练序列进行操作后的频域样点序列,表示整数倍频率偏移的可能范围,是偶频率点元素的下标集合,而表示两个训练序列偶频率点对应的伪噪声序列,和,的差分调制序列这样可以得到整数倍的频率偏移估计为ˆ整数倍频偏估计范围可以覆盖信号的整个带宽,而且计算复杂度也不是很高。在信道中,对频偏估计方差优劣......”

7、“.....由于本人的能力和精力的原因,没有在这三种算法的基础上再加以改进,而且对于另大同步技术非数据辅助同步技术,没有进行较好的研究,希望在今后的工作和学习中,可以继续接触类似的课题,并利用自己的空闲时间将未完成的课题尽量完成下去。参考文献徐孟侠数字电视的进展以及对中国发展数字电视的建议电视技术陈赟数字电视解调芯片若干关键技术及其应用研究上海复旦大学,,,曹利齐技术及应用前景探讨电视技术,,,,佟学俭,罗涛移动通信技术原理与应用北京人民邮电出版社,中国国家标准化委员会数字电视地面广播传输系统帧结构信道编码和调制,年月日,,罗仁泽新代无线移动通信系统关键技术北京北京邮电大学出版社,,王文博,郑侃宽带无线通信技术第二版北京人民邮电出版社,杨大成移动传播环境理论基础分析方法和建模技术北京机械工业出版社,,,,,,致谢首先......”

8、“.....也必须要感谢的就是我的指导老师,那振宇老师。我的成绩不好,专业知识不扎实,可以说拿到课题开始,就开始冒懵,根本是从零开始的,但是那振宇老师真的不厌其烦的为我恶补基础知识,帮我收集资料,而且经常联系我,督促我的进程,可以说,没有那振宇老师,我的毕业设计还有之后的答辩真的不知道该怎么办,所以,我希望在论文的结尾,在大学即将结束,离开校园之前,对您说声谢谢,老师,同时,我还要感谢我的同学,也是我的好兄弟们,也是他们直陪伴着我,走完了这四年,时间真的很快,在我通宵赶论文的时候,也是他们陪在我身边,为我加油,即将离别之际,我纵然有万般不舍,也希望在这里对你们大家说声好兄弟,辈子,算法进行仿真,可以得到如图的定时度量曲线算法样点数时间度量图算法的定时度量曲线由度量函数曲线可以看出,该算法的定时度量曲线会产生个峰值平台,平台的宽度跟循环前缀和信道时延有关......”

9、“.....同时,算法使用了两个训练序列,给系统带来的额外开销较大。算法算法通过构造不同的训练序列结构使得数据块之间存在差异,能够避免由于循环前缀与相同数据块之间相关运算带来的峰值平台现象,因此其定时误差相对于算法来说有所减小。下图为的训练序列结构。其中,为变换的点数,表示长度为由序列经过变换后的数据块,−是其取反之后的结果。根据新的训练序列的结构,提出的度量函数表示为其中根据训练序列结构得到符号定时及载波频率估计值为ˆˆˆ下图为在信道下,算法的定时度量函数曲线。由图可知,度量函数除主峰外还出现了四个次峰,其中主峰最高点对应的是训练序列的第个样点,而后边两个近似相等的波峰对应的是训练序列的第和个数据点,而主峰值与后面两个峰值的差异比较明显,因此很容易得到正确的定时点。然而......”

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