多载波OFDM信号接收机的频率偏差补偿设计与分析 通信工程专业VIP专享VIP免费

目录摘要...........................................................1Abstract.........................................................2前言............................................................3第一章绪论...................................................41.1研究背景....................................................41.2国内外现状..................................................41.3本文主要研究内容............................................5第二章OFDM系统的基本原理.......................................72.1OFDM系统结构模型............................................72.2OFDM系统的仿真..............................................7第三章多载波OFDM系统中S&C频率同步算法的实现...................93.1频率偏差对多载波OFDM系统的影响.............................93.2多载波OFDM系统中S&C频率同步算法的原理分析.................103.3多载波OFDM系统中S&C频率同步算法的实现方法.................12第四章频率同步算法的仿真与分析................................144.1频率偏差对多载波OFDM系统的影响与仿真分析..................144.1.1小数频偏对多载波OFDM系统的的影响的仿真分析...........144.1.2整数频偏对多载波OFDM系统的的影响的仿真分析...........164.2S&C频率同步算法的仿真与分析................................19第五章论文总结与研究展望......................................235.1论文内容总结...............................................235.2研究展望...................................................23参考文献........................................................25致谢............................................................27摘要OFDM正交频分系统在实际应用中对由非理想因素引起的频率偏差非常敏感。因此，载波频率同步对于OFDM系统来说是十分关键的。本论文主要研究分析了多载波OFDM系统下，整数倍频率偏差和小数倍频率偏差对系统性能的影响，并完成了一个简单OFDM信号调制与传输的仿真程序设计。最后，还实现了S&C频率同步算法，在接收端可以进行频偏估计与补偿来降低频偏对系统的影响。仿真结果表明：1)在系统中提高子载波数和减少每帧含有的OFDM符号数均可以缓解小数倍频偏对OFDM系统误比特率性能的影响程度；2)整数频偏虽然不会引发载波间干扰ICI，但是由于对接收数据序列产生循环移位也造成了很高的误码率；3)S&C频率同步算法仿真的频偏估计平均误差在10-5左右，精度较好，也证明了该同步算法能缓解由频率偏差造成的系统误比特率性能恶化。关键词：OFDM系统，频率偏差，频率同步，误比特率性能AbstractInpratice,OFDMsystemsareverysensitivetofrequecncyoffsetcausedbythenon-idealfactors.Hence,carrierfrequencysynchronizationisthecriticaltechniqueinOFDMsystems．ThispaperinvestigatestheeffectthatintegerfrequencyoffsetandfractionalfrequencyoffsetbringtotheOFDMsystemswithmultiplecarriers.ThenasimulationofgeneralOFDMmodulationandtransmissionisaccomplished.Finally,S&C(Schmidl&Cox)algorithem,whichisusedtoestimateandcompensatethefrequencyoffsetatthereceiverside,isimplementedtoverfythevalidity.Asaresult,thesimulationsshowthat1)increasingthenumberofsubcarriersinthesystemandreducingthenumberofOFDMsymbolsineachframecanreducetheinfluenceoffractionalfrequencyoffsetonBERperformanceofOFDMsystem;2)theintegerfrequencyoffsetdoesnotcausethephenomenonofICI,butitleadstoahighBERduetothecyclicshiftofthereceivingdatasequence;3)theMSEofthefrequencyoffsetestimationofS&Cfrequencysynchronizationalgorithmwhichfulfillsagoodaccuracyofestimatingthefrequencyoffsetisaround10-5.ItalsoprovesthatthesynchronizationalgorithmcanalleviatethedegradationofBERperformancecausedbyfrequencyoffsetinOFDM...