OFDM系统中同步问题的研究

OFDM系统的实现还存在着一些方面问题,如：同步问题尤其是频偏,峰值功率与平均功率比值过高,器件的非线性化等。OFDM系统对同步偏差敏感是本文讨论的重点,尤其是频偏。因此怎样获得准确的符号定时和载波频偏估计对OFDM系统性能至关重要。本文围绕OFDM同步过程中的符号定时和载波频率偏差问题进行描述,在分别介绍同步过程中捕获和跟踪两个阶段各自一些典型算法基础上,对一种基于保护间隔／循环前缀（PI／CP）的联合实现符号定时和载波同步最大似然估计（MLE）算法进行叙述并仿真。     

OFDM盲载波间干扰抑制与同步算法研究

针对载波频偏引起的子载波间干扰问题,提出一种基于独立分量分析的OFDM载波频率同步算法。本算法直接实现载波频率同步,可以避免基于导频机制的频偏估计和由频偏估计误差带来的频谱效率降低与性能损失。首先建立含频偏OFDM独立分量分析模型,然后从最大似然原则得到分离的代价函数,结合自然梯度优化得到OFDM源信号实现载波频率同步。理论分析表明,提出的算法不仅具有基于最大似然的频偏补偿性能而且提高了系统的输出信噪比。最后,仿真分析证明了算法的有效性。      

高速移动环境下OFDM系统载波同步

在分析OFDM系统载波频偏信号模型的基础上,提出了基于单OFDM前导符号载波同步的高效算法。将基于前导符号相关的方法和基于循环前缀相关的方法融合,应用信道估计和均衡补偿信道中的残留频偏,从链路级研究易于实现的载波同步算法,在高速无线多径Rayleigh信道下,相对频偏ε<±0·5的条件下车速120km/h时获得十分理想的载波同步结果。     

基于FPGA的OFDM系统同步算法的研究

符号、载波偏移严重影响着正交频分复用(OFDM)接收系统的性能.本文在分析和研究同步估计算法的基础上,设计了一种OFDM同步系统实现方案,并对符号偏移,载波频偏和采样钟偏移的估计及补偿算法和具体电路实现进行了相应优化.并采用VirtexII系列xc2v1000 FPGA进行实现验证,结果表明该同步系统不仅能有效地实现OFDM系统符号和载波同步,而且可降低硬件资源的消耗.     

宽带OFDM系统中的频率同步算法与FPGA实现

频率同步是宽带OFDM系统中的关键技术,IEEE 802.11a 采用OFDM技术,利用其前导序列的重复结构,提出了一种分步的粗细频偏捕获与校正算法,同时为了补偿时域同步后的残余相差和适应信道的时变特性,还提出了一种基于频域导频的相位跟踪方案.通过仿真对算法性能进行了分析,并通过FPGA实现验证了算法在宽带OFDM无线接入系统中应用的有效性.结果表明,算法可以对±2个子载波频率间隔内的载波频偏实施快速捕获与跟踪,估计精度达10-3,满足突发分组传输OFDM系统的快速同步要求.     

非数据辅助的OFDM系统符号同步算法

该文中研究了OFDM系统中的非数据辅助符号同步问题。首先,假设OFDM相邻子载波信道的频域响应相同,建立了一种基于OFDM系统相邻子载波间功率差值平方的代价函数,通过对代价函数最小化得到了一种适用于基带调制为恒幅调制的OFDM系统的非数据辅助符号同步算法。然后,通过对信道进一步假设,得到了其它两种类似的代价函数,并对载波频偏及信道噪声对算法的影响和算法的运算量进行了分析和讨论。最后,通过计算机仿真对所得同步算法在不同代价函数及不同载波频偏时的性能进行了分析,并同其它两种已有同类算法进行了比较。仿真结果表明,所得算法的性能总体上优于其它两种已有同类算法。     

OFDM系统中一种新型联合时频同步算法

OFDM同步技术是OFDM系统中的关键技术。针对OFDM系统面对的大范围频偏问题,提出了一种新的基于单个训练符号进行OFDM同步的算法,构造了新的训练序列以及新的频偏估计函数,该算法能在最大范围内对载波频率偏移做出有效的估计,并且不需要特定结构的训练符号。基于高斯白噪声信道的仿真比较表明了该算法具有较强的优点。     

基于CP-ESPRIT的MIMO-OFDM频偏估计算法

针对已有MIMO-OFDM盲同步算法需要较多接收数据的缺点,提出了一种基于循环前缀和ESPRIT思想的MIMO-OFDM频偏估计算法——CP-ESPRIT算法。算法利用接收信号中未被IBI污染的循环前缀和OFDM符号中相应的部分构造接收信号矩阵,然后利用ESPRIT方法求得频偏估计值。该算法只要一个符号就能估计频偏,且频偏估计范围为一个子载波宽度,可用于载波频偏精同步。仿真验证了算法的性能。     

一种基于训练序列的改进的OFDM同步算法

文章在研究S&C算法和Park算法的基础上,提出一种基于训练序列的改进的正交频分复用(OFDM)同步算法.改进后的算法只使用一个训练符号,并通过对训练符号在时域乘以差分序列来消除定时同步中的峰值平台问题,通过对接收端和发射端的训练符号在频域的自相关性来估计载波整数倍频偏.改进后的算法在定时同步和载波频偏的纠正上较S&C算法有了较大的提高.     

OFDM-IDMA系统的迭代频偏估计及补偿

针对OFDM IDMA系统中载波频偏(CFO)带来的子载波之间的干扰问题,提出了在各用户具有相同频偏下的联合逐码片(构的信号作为虚拟的训练序列进行频域频偏估计,同时进行相应的时域频偏补偿.理论分析及实验仿真结果表明:基于逐码片迭代检测的近无频偏时的性能CBC)迭代检测的载波同步方法.该方法利用迭代检测中的外信息重OFDM IDMA系统的频偏估计和补偿方法能够使系统性能接     

Maximum-Likelihood Estimator for Coarse Carrier Frequency Offset Estimation in OFDM Systems

Orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) systems are more sensitive to carrier frequency offset (CFO) compared to the conventional single carrier systems. CFO destroys the orthogonality among subcarriers, resulting in inter-carrier interference (ICI) and degrading system performance. To mitigate the effect of the CFO, it has to be estimated and compensated before the demodulation. The CFO can be divided into an integer part and a fractional part. In this paper, we investigate a maximum-likelihood estimator (MLE) for estimating the integer part of the CFO in OFDM systems, which requires only one OFDM block as the pilot symbols. To reduce the computational complexity of the MLE and improve the bandwidth efficiency, a suboptimum estimator (Sub MLE) is studied. Based on the hypothesis testing method, a threshold Sub MLE (T-Sub MLE) is proposed to further reduce the computational complexity. The performance analysis of the proposed T-Sub MLE is obtained and the analytical results match the simulation results well. Numerical results show that the proposed estimators are effective and reliable in both additive white Gaussian noise (AWGN) and frequency-selective fading channels in OFDM systems.

OFDM信号频率偏移盲估计算法

该算法通过联合多个正交频分复用（OFDM,Orthogonal Frequency Division Multiplexing）符号对频率偏移进行盲估计。该算法不需要数据辅助,利用接收信号循环前缀的相关性,通过计算相同子信道所传数据的相位差,来实现信号的小数倍频偏估计。利用相邻OFDM符号中频域导频的延迟相关运算来实现整数倍频偏估计。仿真结果表明该算法估计精度高,适合实际信号的应用。     

突发OFDM系统中的同步算法研究

提出了一种应用于突发OFDM通信系统的同步算法。在粗同步阶段,采用两路延迟相关结构,通过适当选择两路的延迟量和累加量,可以有效实现估计精度与方差的折中,提高小数频偏的估计精度,在细同步阶段,在FFT之后进行整数频偏和残留时偏的联合估计,利用子载波上的线性相位得到更加精确的时偏估计。仿真显示,该算法具有较高的同步精度和较快的同步速度,能够适应于突发OFDM传输系统。     

多径衰落信道下的OFDM时频联合同步算法

符号定时和载波频率偏差将严重影响OFDM系统的性能。基于具有重复结构的CAZAC序列,提出了一种仅利用一个CAZAC符号实现符号定时、整数倍频偏与小数倍频偏估计的同步算法。这种算法在完成粗定时同步的同时得到整数倍频偏估计,然后根据整数倍频偏估计值对定时估计进行修正,最后完成小数倍频偏估计。分析与仿真结果表明,该算法相对经典算法,不但提高了传输效率,还显著改善了OFDM系统的定时与频偏估计性能,相比CAZAC序列算法,提升了多径信道下的同步性能。     

基于分数阶傅里叶变换的正交频分复用系统同步分析

在基于分数阶傅里叶变换的正交频分复用系统中,分析并讨论了载波频率误差、采样频率误差以及时间同步误差对系统性能的影响,并与传统的基于普通傅里叶变换的正交频分复用系统的同步性能进行了比较.仿真结果表明:当系统参数选择适当时,基于分数阶傅里叶变换的正交频分复用系统在载波频率误差方面具有较好的同步性能.     

突发模式OFDM的同步技术

同步是OFDM系统的基本技术。介绍了时域相关获得突发及符号同步的方法,以及频域差分调制快速估计整数频偏和小数频偏的方法。依据估计结果对频偏进行补偿,可保证采用廉价晶振所实现系统的解调性能。同步捕获后则通过锁相环技术跟踪长突发的同步变化。     

OFDM分数倍频偏与码元定时的联合估计

Smidle和Cox（SC）算法是OFDM系统中频偏和码元定时估计的经典算法。基于SC的导频设置,利用最大似然（ML）准则,提出一种分数倍频偏（FFO）和码元定时联合估计算法,通过计算机仿真比较可以看出,文中提出的联合估计算法的FFO估计性能与SC算法相同,而码元定时估计方法的性能明显优于SC算法。     

A technique for orthogonal frequency division multiplexingfrequency offset correction

This paper discusses the effects of frequency offset on the performance of orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) digital communications. The main problem with frequency offset is that it introduces interference among the multiplicity of carriers in the OFDM signal. It is shown, and confirmed by simulation, that to maintain signal-to-interference ratios of 20 dB or greater for the OFDM carriers, offset is limited to 4% or less of the intercarrier spacing. Next, the paper describes a technique to estimate frequency offset using a repeated data symbol. A maximum likelihood estimation (MLE) algorithm is derived and its performance computed and compared with simulation results. Since the intercarrier interference energy and signal energy both contribute coherently to the estimate, the algorithm generates extremely accurate estimates even when the offset is far too great to demodulate the data values. Also, the estimation error depends only on total symbol energy so it is insensitive to channel spreading and frequency selective fading. A strategy is described for initial acquisition in the event of uncertainty in the initial offset that exceeds 1/2 the carrier spacing, the limit of the MLE algorithm     

一种基于Kalman滤波的OFDM系统频偏估计方法

文章基于正交频分复用（OFDM）系统对频偏的敏感性特点,介绍和分析了在OFDM接收机中的一种快速采样和精确跟踪技术。这种技术基于Kalman滤波算法和它快速的收敛速度,通过改变OFDM系统和接收端的设计参数来研究载波频率及估计器在接收端错误率中的影响。通过研究将得到一个最佳的频率偏移估计。该方法应用良好,有快速收敛能力,能在极短信号间歇中获取频偏,并拥有良好的跟踪能力。