OFDM系统中同步算法的研究与仿真讲解VIP免费

武汉理工大学本科生毕业设计（论文）开题报告1、目的及意义（含国内外的研究现状分析）OFDM（OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing）称为正交频分复用调制，广泛应用于宽带无线通信系统中，OFDM技术是采用数据并行传输的多载波技术，其功能是将信道调制成若干正交子信道，将高速信号转换成并行的低速数据信号，子载波在每个子信道上并行传输，使信号具有抗衰减的优点，增强系统抗干扰的能力。OFDM系统与单载波调制系统相比具有频谱利用率高、抗多径延时拓展能力强、抗频率选择性衰落信道、数据传输速率快等优点。但同时OFDM技术也存在一些不足之处，对频率偏差敏感是OFDM系统的主要缺点之一，由于信道的时变性，子载波信号在传输过程中会产生频率迁移，会适当OFDM系统子载波之间的正交性遭到破坏，从而导致子载波间干扰，导致系统性能下降。另外，OFDM信号是有N个子信道通过频分复用得到的，当这些变量同相时，信号的幅度和产生的峰均比就会很高，这样就地发射机内放大器提出很高要求，如果放大器的动态范围不能满足信号的变化，信号将产生畸变，使系统稳定性遭到破坏。OFDM技术于20世纪70年代提出，最早主要用于军事无线通信系统，自从20世纪80年代以来，OFDM已经在数字音频广播（DAB）、数字视频广播（DVB）、基于IEEE802.11标准无线局域网以及有线电话网上中得到应用，90年代以后，随着传输速率的提高，信道干扰更加严重，采用传统的单载波调制方式，其信道均衡难度和性能表现也越来越难以满足要求，而OFDM技术由于其能够使用快速傅里叶变换（FFT）技术实现有效的调制易于实现信道均衡，可有效处理信道干扰，提高系统的传输速率等特点，同时，随着OFDM系统结构的简化以及数字信号处理技术和半导体技术及大规模集成电路技术的发展，OFDM技术也开始更趋于实用化并得到广泛研究与应用。98年IEEE802.11标准将OFDM技术选定应用于分组业务通信中，Wi-fi和Wimax的兴起使OFDM成为热门技术，同时，4GLTE也采用OFDM作为关键技术。OFDM不但被认为是宽带无线接入领域发展的趋势，而且将成为未来移动通信系统的核心技术。2、基本内容和技术方案同步技术是OFDM系统中的关键技术，OFDM系统对定时和载波频率偏移[11]这类同步误差非常敏感，特别是实际应用中与多址方式结合使用时，时频同步显得尤为重要。OFDM系统同步按功能可分为[15]：1）符号定时同步：OFDM接收机端在进行正确的FFT解调时必须确定出OFDM符号的起始位置，符号定时上的偏差会引起ISI。2）载波频率同步：收发两端本地振荡器的不完全匹配，导致产生无线信道非线性或多普勒频移而引起的载波频率偏移会引入ICI。3）采样钟同步：无线通信系统中收发两端晶体振荡器的频率不匹配会导致采样钟频率偏差，这种偏差也会导致ICI。子载波的同步是要发送端和接收端使用精确的相同频率。任何的频率偏差都将引起载波间干扰（ICI）。同时还会引起相位噪声问题，使得实际的振荡器不能在一个精确的频率上产生子载波，而是使子载波有一个随机的相位抖动调制，结果使得作为相位的时间产物的频率不能是一个常量，最终在OFDM的接收端产生ICI。在接收机正常工作以前，OFDM系统至少要完成两类同步任务。其一是时域同步，要求OFDM系统确定符号边界，并且提取出最佳的采样时钟，从而减小载波干扰（ICI）和码间干扰（ISI）造成的影响。其二是频域同步，要求系统估计和校正接收信号的载波偏移。根据实现手段的不同，常用的OFDM同步算法主要分为两类：利用循环前缀或插入专门的训练序列来实现同步。本论文将利用循环前缀实现同步的方法，基于OFDM系统模型仿真基础上，研究最大似然算法(ML)和Schmidl算法代表算法的基本原理，并运用Matlab软件对其进行仿真分析。3、进度安排第1－3周：查阅相关文献资料，明确研究内容，了解研究课题所需掌握的相关知识。确定方案，完成开题报告。第4－8周：根据已确定方案，研究OFDM系统和相关算法基本原理，学习Matlab软件使用方法。第9－12周：运用Matlab软件对研究的主要内容进行仿真实现。第13－14周：完成并修改毕业论文。第15周：准备论文答辩。4、指导教师意见指导教师签名：2013年3月16日目录摘要.....................