OFDM系统定时同步技术的研究

OFDM(正交频分复用)系统是一种多载波调制技术,对同步偏差十分敏感,同步偏差会大大影响系统性能。简单介绍了OFDM的原理和同步问题,对已有的各种同步算法进行分类。基于训练序列的同步算法在定时同步中得到广泛应用,对其进行了分析和比较。     

基于载波频偏盲补偿的MIMO OFDM系统同步算法

给出了基于载波频偏盲补偿的MIMO OFDM系统同步算法：首先,将接收到的序列进行载波频偏盲补偿;然后,进行粗时间同步和载波频偏估计;最后,应用估计出的载波频偏进行载波频偏补偿,利用经过载波频偏补偿后的序列进行符号定时同步。该算法最大限度地抑制了载波频偏对符号定时同步的影响。仿真试验证明,该算法有着良好的性能。     

OFDM系统中一种改进的符号定时同步算法

正交频分复用(OFDM)系统对同步误差非常敏感,特别是与频分多址(FDMA)、时分多址(TDMA)、和码分多址(CDMA)等多址方式结合使用时,同步显得尤为重要。首先对OFDM系统进行了描述,然后介绍了两种传统的经典OFDM同步算法,即Schmidl&Cox算法和Park算法,针对OFDM系统中对同步要求较高的问题,提出了针对训练序列的一种新的算法,在符号同步其它性能指标不变的情况下,该算法抗噪声和抗多径性能好,符号定时同步精确,在高斯环境下定时误差很小。     

OFDM中基于导频的自适应符号同步算法

提出了一种在OFDM（正交频分复用）系统中基于导频符号的自适应符号同步新算法,该算法利用FFT的特性,采用频域同步的方法对符号定时和载波相位偏差进行联合估计;算法计算量小,导频的占有资源少,并且同步捕获速度、精度高低可以灵活地进行调节。仿真结果表明,提出的算法能够简单而有效地获取符号同步,自适应性强,即使在多径衰落信道中,也能获得较好的性能。     

一种基于PN训练序列的OFDM符号定时算法

作为第四代移动通信的核心技术,正交频分复用(OFDM)系统越来越受到大家的关注。而OFDM同步技术则是OFDM系统中的一项关键技术。针对Schmidl&Cox提出的同步算法存在符号定时很难准确测定的缺点,提出了一种新的基于PN训练序列的OFDM符号定时算法。在Schmidl&Cox算法基础上,重新对训练序列的第一个符号进行设计,并对符号前半段按伪随机序列进行重排。从理论分析和仿真结果表明,时间度量曲线会出现单一"脉冲"值,避免Schmidl&Cox算法产生的平台和平缓的峰。与传统符号定时方案相比,算法同步性能更好,符号定时更精确,是一种非常有效实用的方案。     

OFDM基带系统的FPGA设计及其同步技术研究

载波和符号定时同步是影响OFDM系统性能好坏的关键因素。针对IEEE802.11a协议,提出了Schmidl&Cox同步算法的改进方案,该方案通过改进协议帧中长训练序列的结构,用延时自相关方法消除Schmidl&Cox算法产生的峰值平台,大大提高了符号定时同步的准确性。在Simulink环境下,用system generator实现了IEEE802.11a基带系统的FPGA设计,整个设计能很好地满足系统功能要求。     

OFDM系统中同步偏差的联合估计算法

研究基于IEEE 802.11a的正交频分复用(OFDM)系统,分析同步偏差对该系统的影响,提出一种联合估计算法。利用导频序列估计频域中OFDM系统的同步偏差,包括符号定时偏差、载波频率偏差和采样时钟频率偏差。仿真结果证明,该算法的误包率较低,能较好地应用于OFDM系统。     

矿山透地通信OFDM符号定时同步算法

针对现有OFDM符号定时同步算法存在训练序列构造复杂、定时精度较低的问题,提出了一种基于线性调频序列的定时同步算法。该算法利用线性调频序列及其负共轭构成序列帧结构,实现了OFDM符号定时同步。Matlab仿真结果表明,该同步算法的训练序列相关峰更加尖锐,可以更精确地确定OFDM符号的起始位置。最后,利用DSP芯片设计实现了一个简单的OFDM基带通信系统,通过收发数据的一致性验证了该同步算法的正确性。     

OFDM系统中基于训练符号的定时同步算法

正交频分复用(OFDM)作为一种高效的数据传输技术,具有良好的抗衰落能力,应用前景非常广阔。但是OFDM对同步偏差十分敏感,同步偏差的产生会使OFDM系统性能大大降低。在Schmidl-Cox算法的基础上,通过改进训练符号结构来完成符号的定时同步,给出了具体的改进算法,并对改进算法进行了仿真分析。结果表明,改进算法消除了原算法定时测度峰值平台模糊现象,提高了定时估计的精度;且在同等条件下改进算法较原算法有更低的误码率。     

一种改进的OFDM符号定时同步算法

针对先前一些算法存在定时模糊以及干扰峰峰值较大的问题,提出了一种改进的OFDM符号定时同步算法。分析了先前算法问题产生的根源,设计了两种同时具备频偏估计能力的新训练符号,并给出了相应的定时尺度函数。对新算法的定时尺度函数进行了分析,得知它的定时尺度非常尖锐,几乎不存在干扰峰,而且不受循环前缀长度的影响。仿真结果表明新算法克服了已有算法的缺点,有效地提高了定时估计的精度。当信噪比大于5dB,在加性白高斯噪声信道下定时估计的均值与方差都为零,可以实现精确的定时同步。     

移动环境下OFDM系统定时同步算法

针对移动环境TOFDM系统的定时同步问题,提出了一种解决算法。该算法基于0FDM系统的Preamble实现,包括定时捕获与定时跟踪两部分。同时,在考虑符号定时误差和样值定时误差的条件下,建立了OFDM系统的数学模型,分析了两种定时误差对系统接收性能的影响。最后阐述了定时同步算法的实施流程,给出了一种同步捕获位置和跟踪位置的判决方法,分析了门限值的设定对算法锁定精度的影响。仿真结果表明,所提出的定时同步算法具有同步精度高和易于实现的特点。     

Blind symbol timing synchronization scheme for real-time industrial wireless control network using high-speed preambleless OFDM systems over multipath fading channels

An accurate estimation of symbol timing is crucial for orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) demodulation, since synchronization errors might destroy the orthogonality among all subcarriers and have greater impact on the system performance than single carrier systems. The symbol timing offset (STO) that leads to inter-symbol interference (ISI) and inter-channel interference (ICI) must be avoided as much as possible. In this paper, a novel symbol timing synchronization algorithm is proposed for OFDM systems on the basis of cyclic prefix (CP). A metric function and a positioning function have been designed by taking advantage of the correlation properties of OFDM signals. Computer simulations demonstrate that the schemes are superior because they achieve accurate timing offset estimation with smaller standard deviation (SD) and relatively lower computational complexity compared with the existing methods based on CP under high signal–noise ratio (SNR) assumption over frequency-selective channels, which can meet the real-time requirements in wireless local area network (WLAN) environments for factory automation (FA).     

一种OFDM系统中的符号定时同步方法

正交频分调制（OFDM）是一种高效的数据传输技术,具有良好的抗频率选择性衰落能力,并且提高了频谱利用率。但是OFDM对同步误差十分敏感,特别是符号同步误差。传统的MLE算法虽对符号定时估计很有效,但在ISI干扰情况下性能不高。针对MLE算法的不足,提出了一个基于新的算法。同时通过Matlab的模拟仿真表明,在信噪比较高时,新的算法定时估计性能优于MLE算法。     

一种OFDM系统中的符号定时同步方法

正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)足一种高效的数据传输技术,具有良好的抗频率选择性衰落能力,并且提高了频谱利用率.但是OFDM对同步误差十分敏感,特别是符号同步误差.这样会导致解凋性能迅速恶化,从而使整个OFDM系统性能下降.传统的MLE算法虽对符号定时估计很有效,但在ISI干扰情况下性能不高,Schmidl提出的利用训练序列的同步算法虽对符号定时估计很有效,但在ISI干扰以及低信噪比情况下性能不高.通过对Schmidl算法的改善,提出了一个新的改善算法.通过Matlab的模拟仿真表明,在信噪比较低时,新的算法定时估计性能优于Schmidl的算法.     

一种数据辅助的OFDM符号定时同步算法

针对正交频分复用系统的同步偏差敏感性,提出了一种新的符号定时同步算法。该算法通过新设计的训练序列结构,得到新的符号定时偏移估计函数表达式。仿真结果表明,该算法有效地克服了Schmidl、Minn和Park算法中的符号定时缺陷,并且在低信噪比下能实现更准确的同步;另外,该算法在同等条件下符号定时偏移估计的均方误差更低。     

基于PN序列的OFDM时频同步改进算法

在训练符号辅助的正交频分复用同步算法中,训练符号中循环前缀的起始位置会出现与正确定时位置处强度相近的相关峰,从而造成定时错误。针对该问题,将现有共轭对称结构的训练符号,乘以伪随机加权因子而构造出新的同步训练符号,基于新的训练符号给出定时同步测度函数,并提出相应的定时同步算法和频偏估计算法。利用伪随机加权因子的自相关性,可有效消除循环前缀的相关峰,减少定时错误,提高频偏估计精度。理论分析和仿真结果表明,该算法在改善同步性能的同时,可降低计算复杂度。