一种新的OFDM符号定时和频率同步方案
一种新型OFDM系统频率和时间同步算法
式 中 ， 道 脉 冲 响 应 延 迟 为 ０ 信 道 脉 冲 响 应 为 信 ， ｃ（ ｋ一０， （ ） Ｍ 是相 互独 立 的路 径数 目， ｒ ） ｋ一 ，
ｅ是被 子载波 间 隔归 一化 的频 率偏 移 量 ， （ ） ｎ ｋ 是加 性 高斯 白噪 声 。
个 符号 的延 迟扩展 没有 超过 循环 前缀 ） 再利 用其 ， 来估 计符 号和 频 率偏 移 。 同步 仿 真 显 示 ， 因为利 用 的是 无 ＩＩ 扰 的循 环 前缀 部 分 ， 以 对符 号 偏 移 Ｓ干 所
Ｐ ＮＧ ．ａ Ｚ Ｉ Ｙｉｆｎ， ＨＡＮＧ ｉ１ Ｗ ＡＮＧ ｏ Ｈａ．ｉ ｎ， Ｈａ
（ ａ ｏｎ ｌ ｅ ａ ｆ ｎ ｇ ｔ ｅｖ ｅＮ ｔｏｋ Ｘ ｄ ｎ Ｕ ｉ ｒ ｔ， ｉａ ｈ ｎ ｉ １０ １ Ｃ ｉａ Ｎ ｔ ｎ ａ Ｋ ｙＬ ｂｏ Ｉｔ ｒ ｅ Ｓ ｒ ｃ ｅ ｒｓ ｉｉ ｎ ｅ ｉ Ｘ ’ｎＳ ａｘ ７ ０ ７ ， ｈ ） ｉ ｅａｄ ｉ ｗ ａ ｖ ｓｙ ｎ
Ｋｅ ｙ ｗｏｒ ｓ． ｒｈ ｇ ｎ ｌｆｅ ｕｅ ｃ ｉｉｉｎ ｍｕｌｐ ｅ ｉ ；ｙ ｃ ｒｎｚ ｔｏ ｆｅ ｅ ｙ ｏ ｓ ｔ ｔ ｎ ｆｓｔ ｄ ． ｔｏ ｏ ａ ｒ ｑ ｎ ｙ ｄｖｓｏ ｏ ｔ ｌｘｎ ｓ ｈｏ ｉａｉｎ；ｒ ｑ ｎｃ ｆ ｅ ； ｍｉｇ ｏ ｅ ｉ ｇ ｎ ｕ ｉ
ｓｍ ｏ ｓ ｃｍｎ ａ ｏ ｒ ｅｔ ａ ｄｂ ｓ ｇＧ （ ｕ ｌ ｉ ｅ ａ）ｓ ｔ ｎ ｗ ｉ ｏ ｄ ｔ ｂ ｄｂ ｅ ｙｓ ｅ ｄｏ ｌ ｔ Ｆ Ｍ ｓｍ ｏ， ｕ ， ｙ ｂｌ ｙ ｈ ｉ ｔ ｎａｅ ｓ ｍ ｔ ｙｕｉ Ｉｇ ａ ｔ １ ｅｉ ， ｈ ｈｉ ｎ ｔ ｉｕ ｅ ｙｄ ｌ ｐ ａ ｆａ Ｄ ｙ ｂ ｌ ｓ ｎ ｚｉ ｉ ｅ ｎ ｄ ｎｒ ｖ ｃｏ ｃ ｓ ｓｒ ａ ｒ ｓＯ ｈ Ｔ ｈ ｐ ｏｏ ａ ｏ ｔｍ ｉ ｅ ｅ ｔ ｅｉ ｒ ｕｉ ｔ ｆ ｅｃ ｆ Ｓ ｉ ｅ ｓ ｂ ｌｎ ｒ ｒ ｃ ） Ａ ｓ ｐｆ ｍ ｎ ｅｏ ｒ ｓｄｍ ｔ ｄｉ ｔ ｍｐｓ ｌ ｒｈ ｆ ｃ ｖ ｄ ｃ ｅｉ ｕ ｎ ｅｏ Ｉ （ ｔ ｍ ｏ ｉ ｅ ｅ ｎ ｅ ． ｔ ａ ， ｒ ｒ ａ ｃ ｆ ｅｐｏｏｅ ｅ ｏ ｅ ｄ ｇｉ ｓ ｉ ｎｅ ｎ ｈ ｎ ｇ ｌ Ｉ ｎ ｒｙ ｔｆ ｅ ｌｔｅ ｏ ｈ ｔ ｐ ｈ ｓ
一种新型的OFDM系统频率同步方案
战通信装备教研室 讲师。
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ＳＲ －
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术敏感得多。
Ｐｕ Ｈ ｏｓ ａｌ ．Ｍ ｏ ｅ给出了一种具有很好准 确度的频率同步方法， 其算法符合最大似然 原理 ， 但该只能工作 于频偏不超过 ０５个载 ． 波间隔的场合。本文提出一种同步算法， 将 可检测的频偏范 围扩展到整个 Ｏ Ｄ 系统 ＦＭ 工作带宽 的一半 。同步过 程包 括 粗 同步 和
ｐｏ ｃ．Ｔ ｅｅａｔ ｌ ｒｈ ｅｒｓｈｏ ｅａ ｅｉ ａｎ ｆ ｏｅ ｌｏｉ ｍ．Ｉ ｍ ｋｓｔｅ ｒ ｅｔ ｈ ｘｃ Ａｇｉ ｍ ｉ ｔ ｅｕ ｆ ｈ ｍ ｌ ｒｔ ｇｏ ｓ￣ａ ｒｈ ｊ ｏ ｔ ｓｈ ｔ ｏ ｉ Ｍｏ ｇ ｔ ｔ ａｅ ｈ
ｓ ｅ ｔ ｍ ｆｂ ｉｇ ｃ ｐｕ ｅ ｘｅ ｄ ｏ ｅｄ ｕ ｌ． Ｔ ｅ ｅ ａ ｔａｇ ｒ ｈ ｔｋ ｓ ａ ｖ ｎ ａ ｅ ｏ ｅＣ Ｓ ｐ ｃｒ ｏ ｅｎ ａ ｔｒｄ ｅ ｔｎ ｎ ｏ ｂｅ ｈ ｘ ｃ ｌｏ ｔ ｍ ａ ｅ ｄ ａ ｔｇ ｆ ｈ ｒ Ｓ ｕ ｉ ｔ ｏ
作者简介 ：
１ 引言 、
郭
勇： ７ １ ３年生， ， ９ 男 陕西人， 西安通
ＯＤ Ｆ Ｍ是 一种多载波调制方式 ， 的基 它 本思想是通过允许子信道频谱重叠 ， 但又相 互不影响的频 分复用 （ Ｄ 的方法来并 行 Ｆ Ｍ）
信学院讲 师 ， 西安 电子科 技大学 在读硕 士 ； 研究方 向 ： 事 通 信 学 ， 军 宽带 接人 技 术 研
ｔｅｐｏｅｔｓｅａｔ ｎ ｒｄｂｅ ｈ ｒ ｃ ｉ ｘｃ ｄｃｅｉｌ． ｊ ａ
Ｋ ｙｗｏｄ ：ｏｔｏ ｏ ａ ｒｑ ｅ ｃ ｉｉｉｎ ｍｕｔ ｌｘｎ ；ｓｎ ｈ ｏ ｉａｉｎ；ｆ ｑ ｅ ｃ ｆ ｅ ｅ ｒｓ ｒｈ ｇ ｎ ｌ ｅ ｕ ｎ ｙ ｄｖｓ ｌ ｐｅ ｉｇ ｙ ｃ ｒ ｎｚ ｔ ｆ ｏ ｉ ｏ ｒ ｕ ｎ ｙ ｏｆ ｔ ｅ ｓ
一种适用于高速OFDM的符号定时同步技术
定时 同步 算法 。
２ ＯＦ ＤＭ 基本原理概述
正交频分复用技术的基本原理是把高速的数据 流通过 串并转换 ， 分配到传输速率相对较低的若干 个子信道中进行传输 。 用 表 示一个 Ｏ Ｄ 子载波 上的调制数据符 ＦＭ 号， 子载波一般采用 Ｐ Ｋ或 Ｑ Ｍ调制。若以 Ｊ 代 Ｓ Ａ Ⅳ ‘
表子 载波 数 ， 代表 符号 时间 ， 代表 载波 频率 ， 相邻
关键技术之一的符号定时同步技术作 了一定研 究 ， 已有的经典符号定时同步 算法有 自己突 出的特 点 ， 本文对 已有经典算法做了研究之 后 ， 分析 了其在高 速 小子 载 波情 况 下 出现 的相 关峰 不 够尖 锐 易 淹没 于 噪 声 造 成 的 伪 峰 值 的 问题 ， 从 三 个 方 面 针 对 算 法 并
２空 间微 波技 术重 点实 验室 ， ． 西安 ７０ ０ １ １０
１ ｈｎ ａ ｅ ｆ ｐ ｃ ｅｈ ｏｏ ｙ Ｘｉａ ）Ｘｉａ １ １０ Ｃ ｉａ ． ｉａ ｄ ｍｙｏ ａｅ ｃｎ ｌｇ （ ’ｎ ， ’ｎ７ ０ ０ ， ｈｎ Ｃ Ａｃ Ｓ Ｔ
２ Ｓ ｉｎｃ ｎｄＴｅ ｈ ｌ ｇ ｎ Ｓ ａ ｅ Ｍ ｉｒ ｗａ ｂ ｒ ｔ ｒ ， ’ ｎ ７１ ００ Ｃｈ ｎａ ． ｃ ｅ ｅａ ｃ ｎｏ ｏ ｙ ｏ ｐ ｃ ｃ ｏ ｖｅＬａ ｏ ａ ｏ ｙ Ｘｉ ａ ０１ ｅ ｅ ｔｂ ｔ ｅ ｉ ｈ ｒ ｔ ＤＭ ｙ ｔ ｍ ｎ ｌ ｓ ｉ ｅ ｈ ｄ ｉ ａ ａｙ ｅ ． ｃ ｒｅ ｐ ｎ ｉ ｇ ｒ ｂ ｅ ｗｈ ｃ ｓ ｉ ｒ ｎ ｅｗｅ ｎ ｈ ｇ －ａ ｅ ＯＦ ｆ ｓ ｓｅ ａ ｄ ｃ ａ ｓｃ ｍ ｔ ｏ ｓ ｎ ｌ ｚ ｄ Ａ ｏ ｒ ｓ ｏ ｄ ｎ ｉ ｒ ｖ ｍｅ ｔｉ ｍ ａ ｅ ａ ｃ ｒ ｉ ｇ ｔ ｈ ｉｆ ｒ ｎ ｅ ａ ｐ ａ ｉ ｇ ｉ ｈ ｉ ａ ｉ ｎ ｏ ａ ｌ ｕ ｅ ｆ ｕ ｃ ｒｉ ｒ ． ｈ ｍｐ ｏ ｅ ｎ ｓ ｄ ｃ ｏ ｄ ｎ ｏ ｔ ｅ ｄ ｆｅ ｅ ｃ ｐ ｅ ｒｎ ｎ ｔ ｅ ｓｔ ｔｏ ｆｓ ｌ ｎ ｍｂ ｒｏ ｂ ａ ｒｅ ｓ Ｔ ｅ ｕ ｍ ｓ ｓｍｕ ａ ｉ ｎ ｒ ｓ ｌ ｓ ｏ ｈ ｔ ｈ ｃ ｕ ｓｔ ｎ ｐ ｒ ｏ ｍ ａ ｃ ｓｇ ｏ ｎ ｕ ｈ ｆ ｒｔ ｅ ｈ ｇ －ａ ｅＯＦ ｉ ｌ ｔ ｅ ｕ ｔ ｈ ｗｓ ａ ｅａ ｑ ｉｉ ｏ ｅ ｆ ｒ ｎ ｅ ｉ ｏ ｄ ｅ ｏ ｇ ｏ ｉ ｈ ｒ ｔ ＤＭ ｙ ｔ ｍ ｙ ｂ ｌ ｏ ｔ ｔ ｉ ｈ ｓ ｓｅ ｓ ｍ ｏ
一种新型OFDM同步帧结构的研究
５ ， ６ ， ７
８
构造同步 头 １ ，同步头 １ 包括 长度为 ２ ５ ５ 的Ｐ Ｎ序列 的短 同步 头和长度 为 ５ ｌ ２ 的Ｐ Ｎ 序 列 的长 同步 头 ；其 中短 同步头 用于进 行 时间
５ ０ ５ ， ５ ０ ６ ， ５ ０ ７
５ ０ ８
随机比特位 Ｐ Ｎ序列 １ 第 １ ２ ７位
上插入了 ２ 个长度为 １ ２ ７ 的相 同的 Ｐ Ｎ序列 的
图 中虚 线表 示接 收端和 发送端 的 同步相对 位 ＯＦ Ｄ Ｍ符 其余子载波发送随机的 （ １ ， Ｏ ） 、 （ 一 １ ，
置 ，而并不是真正实现 同步时在系统接收端所 ０ ）比特。 同步 头 ２用于 整数 倍频 偏估计 和信
所示 ： 构造一种 Ｏ Ｆ Ｄ Ｍ 系统同步 帧结构 ，如 图 符号频域结构如表 １
２ 所示 每帧包含 同步头 、数据符号 和导频符
号 三部分 ；其 中同步头 由同步头 １和同步头 ２
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
表 １ ： 同步头 ２频域结构 子载波序号
Ｏ ～ ３ ４
子载波说明 随机 比特位 Ｐ Ｎ序列 １ 第 １ 位 随机 比特位 Ｐ Ｎ序列 ｌ 第 ２位 随机 比特位
Ｐ Ｎ 序列 １ 第 ３位
组成；其 中，同步头 １ 用于时间同步和小数倍
频偏估 计 ；同步头 ２用于整数倍偏移估计和信 道估计
系统 造成 的影 响。同时 ，在 Ｏ Ｆ Ｄ Ｍ 符号 中间 插入一定 的保护 间隔后 ，使保护间隔大于无线 信道 的最 大 时延扩 展 ，码 间干扰 （ Ｉ Ｓ Ｉ ）就 可
一种数据辅助的OFDM符号定时同步算法
离符号定时估计正确位 置 ±Ｎ ４（ 为 Ｏ Ｄ 符号 长度 ） ／ Ｎ ＦＭ 采样
点处具有较大的旁瓣 ， 严重影响 了系统的符号定时偏移估计性
Ｏ Ｄ 是一种多载波传输技术 ， Ｆ Ｍ） 因具有频谱利用率 高和抗 频率
选择性衰落强等优点 ， 并且能实现高质量 、 高速率 的数据传输而 备受关注 ， 被广泛应用于宽带无线数字通信系统中 ， 同时也成为 ４ Ｇ的核心技术 。因此 ，Ｆ Ｍ通信技术有很好 的应用前 景。 ＯＤ ＯＤ Ｆ Ｍ系统的一个关键是对 同步偏差 的敏 感性 ， 包括 符号
Ｗ ＡＮ Ｄｉ ｇ ＩＰ ｎ —ｅ Ｇ ｎ ，Ｌ ｅ ｇ ｆｉ
（ｃｏｌｆＥｅｔ ｎｃ＆ Ｉ ｏｍａｉ Ｎ ｒ ｗｓ ｒ ｏ ｔ ｈｉ ｌＵ ｉ ｒｔ， ｉ’ｎ７０ ２ Ｃ ｉ ） Ｓｈ ｏ ｏ ｌ ｒ ｉ ｃｏ ｎ ｒ ｔｎ， ｏｔ ｅｅ ｆ ｏ ｈ ｔｎＰ ｌ ｅ ｎｃ ｎｖ ｓｙ Ｘ ａ １ １９， ｈｎ ｙｃ ａ ｅｉ ａ
王 顶 ， 鹏 飞 李
（ 西北 工业 大学 电子信 息 学院 ， 西安 ７０ ２ ） １１９
摘
要 ：针 对正 交频 分复 用 系统 的 同步偏 差敏 感性 ， 出了一种 新 的符号定 时 同步 算法 。该算 法通过 新 设计 的 提
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 ， 算 法有 效地 克服 了 Ｓｈ ｉ 、 ｉ 该 ｃｍｄ Ｍ ｎ ｌ ｎ和 Ｐｒ 算 法 中的符 号定 时缺 陷 ， 且在低信 噪 比下 能实现更 准确的 同步 ； ａ ｋ 并 另外 ， 法在 同等条件 下符 号 定时偏 移 该算
ｄ ｆｃ ｎ Ｓ ｈ ｄ ’ ｅｅ ｔｉ ｃ ｍｉ ｌ Ｓ．Ｍｉ ｎ’ ｎｄ Ｐａｋ’ ｔ ｄｓ ｎ ｓ ａ ｒ Ｓ ｍｅｈｏ ．Ｔｈｅｐｒｐｏ ｅ ｌｏ ｉｈ ｈａ ｒ ｃ ｕ ａｅ ｓ ｎｃ ｒ ｎ ｚｔｏ ｎ ｌｗ ｉｎａ ｏ ｓ ｄ ａ ｇ ｒｔ ｍ ｓａ ｍｏｅ ａ ｃ ｒ ｔ ｙ ｈ ｏ ｉａｉｎ ｉ ｏ ｓｇ ｌ
毕业设计17OFDM系统新型的频率同步方案的分析
OFDM系统新型的频率同步方案的分析摘要这篇文章涉及一种新方法，在N - OFDM系统利用只一个符号知识里允许明确的频率偏移获得的分析。
这种新方法为一些系统提供了改进，在这些系统中快速和准确的时间频率同步是一个临界点。
在我们的提议里，对载波频率偏移的获得范围的限制可能扩大出±N / 2间隔副载波，而不是以前方法中的±1 / 2间隔的副载波。
我们还提供一些相关方法的常用公式和我们目前工作可能察觉的微积分。
最后，对一些特定的环节用特定的和随机的频率偏移进行计算机仿真来证实我们的提议。
1．介绍研究与开发确定下一代无线宽带系统正在全世界进行，那样就可以建立' 全球信息多媒体通讯村庄'。
这个系统预计为它的用户提供有信息比率超过2 Mbps 的用户服务。
最合适的调制选择应该是正交频分复用(OFDM)，作为一种特殊的多载波传输方式，它将信号流通过一定数量的低速的副载波传输。
使用OFDM的主要原因之一是依照频率选择性衰落增加稳定性，如果根本一个足够长的时间周期的前缀(拷贝)被包括，因为实际上没有ISI。
经过有效的在弥散信道上仿真表明这些正交信号在这个信道上进行循环卷积让我们在一个单个的载波系统里可以看到一个载波出错能引起整个连接失败，同时在一个多载波系统内，只是很小一部分负载波将被影响。
纠错码就可以用来校验这少部分负载波的误差。
从同步要求观点来看，可以被区分为两主要应用：一方面，广播(数字化音频：或者录像广播轻触，用连续的数据流，在那里同步有长时间的获得时间基于周期的扩展DVB)，另一方面，脉作冲操作作用在时分复用的收音机通路中需要用特殊训练符号的短序列来实现快速的时频同步。
我们着重目前最新的应用，一些方法可以将帧和载波在两个符号时间内恢复，我们将处理这些问题并且研究这些方法中固有的内在的原因。
主要的基于时复信号的传输。
通过对两个等分的抽样方式的比较可以得出比较准确的偏移估计。
一种OFDM系统中新的定时估计算法
其 中 ｃ表示 由长度 Ｌ为 Ｎ４的 Ｐ ／ Ｎ序列进 行 Ｌ Ｉ Ｖ 变换后得到 的符号序列， 点 Ｄｆ Ｄ表示 Ｃ 的对称 ， 表示 ｃ的共轭。 ｃ 利用改进的训练符号结构 ，ａｋ提出一种 Ｐｒ 定时同步测度：
Ｍ（ ＝ ｄ，
良好的相关特性。 如图３ 所示在理想的信道条件下 ，子载波 数 Ｎ ２ ６ 循环前缀 Ｌ ３ 时 ， ＝５ ， ＝ ２ 仿真结果表 明本 文所提 的方法与 Ｐ ｋ同步算法相 比， ｒ ａ 均方误差 在 有噪声的情况下时 ，本文的方法要优于 Ｐ ｒ ａｋ 算法 。 ４ 结 论 针对 Ｐ ｋ ｒ ａ 算法存在 的符号定时精度 不高 的问题 ， 本文对训练符号进行 了重新设计。 改进 的时域训练符号能够产生类似冲激响应的定时 度 量 曲线 ， 定 时 同步 精 度 大 大提 高 。 高 斯 自 使 在 噪声信道 的仿真结果表明新的定时算法大大提 高了系统定时估计 的精度 ，改进算法有不错 的 符号定时估计性 能。这是一种非常有效实用 的 同步 方 案 。 参考文献 ｆ１ 裕 民 ．Ｆ Ｍ 关键 技 术 与 应 用 ｆ ． 京 ： １汪 ＯＤ Ｍ１ 北 机
【】ｕ Ｙ ｉ ｉ ４Ｇ ｏ Ｉ ，Ｌｕ ＧＡ Ｇ ｎ Ｉ Ｎ Ａ Ｎ ａｄ Ｇｅ ＪＡ ＨＵ Ａ
Ｎｏ ｅ Ｔｉ ｎ ａ ｄ Ｆ ｅ ｕ ｎ ｙ ｙ ｃ ｒ ｎ ｚ ｔ ｎ ｖｌ ｍｉ ｇ ｎ ｒ ｑ ｅ ｃ Ｓ ｎ ｈ ｏ ｉａｉ ｏ Ｓ ｈ ｍｅ ｃｅ ｆｒ ｏ ＯＦ ＤＭ Ｓｓｅ ， ｙ ｔｍｓ Ｃｏ ｓ ｍｅ ｎｕ ｒ
械 Ｘ＿ 出版 社 ，０ ６１． －ｔ ， ｋ ２ ０ ，０ ［］ 泽 富 ， ２谭 聂祥 飞 ， 海 宝．ＯＦ Ｍ 的关 键 技 术 王 Ｄ
其 中
Ｎ ／ ２
一种OFDM系统中的符号定时同步方法
ｒ ｒ１ ， ｒ２ １ ］ ＝［（ ） …，（Ｎ＋ ）
的， 因此 存在 如下 的特征 ：
ｒ
方 法归 结 为 两类 ： １ （ ）依 靠 Ｏ Ｄ 固有 的结构 ， ＦＭ 比 可 以注 意到 ， 合 ，和结 合 Ｉ中的元 素 是对 应 相 同 集 被 称为 循 环 前 缀 同步 法 （ ｙｌ ｒｆ ａｅ ｙ ． Ｃ ｃｃＰｅｘＢ ｓｄＳｎ ｉ ｉ
第３ ５卷 （０ ７ 第 ２期 ２０ ）
计算机与数字工程
ｌｌ ２
就会持续 到 下一个 Ｏ Ｄ Ｆ Ｍ符 号 ， 引起 ＩＩ 星座 图 Ｃ和
的分散 ， 导致 系统 性能 急剧下 降 。
， ｄ … ， Ｌ一１ ＝｛ ， ｄ＋ ｝ ， ＝｛ Ⅳ， ｄ＋ …ｄ＋ Ｌ一１ Ⅳ＋ ｝ 其 中集 合 Ｉ 是第 ｉ 多载 波符 号循环 前缀 的保 护间 个
图 ２ ａ 是 在 Ｄ Ｂ Ｔ标 准下 ， 用 １ ８有 用 （） Ｖ 选 ／ 到最佳的采样时间， 因为每个 Ｏ Ｄ Ｆ Ｍ符号都是 由很 延时 ４ 个采样点得出的结果 ， ０ 其 多 子载 波组 成 Ｊ 由 于 Ｏ Ｄ 系 统 采 用 循 环前 缀 信号的循环前缀 ， 。 ＦＭ Ｑ Ｍ， ＦＭ （ Ｐ 的缘故 ， ｃ ｃ） 当 Ｐ的长度大于信道的附加 时延扩 中的调制方 式 是 ４ Ａ 一 共 ３个 Ｏ Ｄ 符 号 。图 （） 这种情况下 ，Ｆ Ｆ Ｔ运算窗 口 展 ． 的时候 ， ｒ 则在 Ｃ Ｐ中将存 在 一个 范 围 ， 这 里 ２ ｂ 是延时到数据 区， 在
用率。但是 Ｏ Ｄ 对同步误差十分敏感 ， ＦＭ 特别是符号 同步误差 。传统 的 Ｍ Ｅ算法虽对符号定时估计很有效 ， Ｌ 但在 ＩＩ Ｓ 干扰
情况下性能不高。针 对 Ｍ Ｅ Ｌ 算法 的不足 ， 提出了一个基于新的算法。同时通过 Ｍ ｔｂ的模拟 仿真表明 ， ａａ ｌ 在信噪 比较 高时 ，
MIMO_OFDM系统时频快速同步算法
MIMO_OFDM系统时频快速同步算法MIMO-OFDM（Multiple-Input Multiple-Output Orthogonal Frequency Division Multiplexing）系统是一种将MIMO和OFDM技术相结合的无线通信系统。
它能够提高系统的数据传输速率和频谱利用率。
然而，由于多天线和多径传输的复杂性，MIMO-OFDM系统在实际应用中需要进行快速的时频同步，以确保有效的数据传输。
MIMO-OFDM系统的时频快速同步算法主要包括以下几个方面：1.载波频率偏移估计：由于传输过程中可能存在的振荡器漂移和多径传输引起的频率偏移等原因，需要在接收端进行频率偏移估计和补偿。
一种常用的方法是使用导频信号，通过导频信号的时域关系进行频率偏移估计。
2.符号定时偏移估计：MIMO-OFDM系统中，符号定时偏移会引起符号间干扰（ISI），从而降低系统的性能。
因此，需要对接收的信号进行精确的符号定时偏移估计和补偿。
常用的方法有最大似然估计和影子匹配滤波器等。
3.通道估计：MIMO-OFDM系统中，每个接收天线对应一个通道，因此需要进行通道估计和补偿。
通道估计的目的是获取接收端天线之间的传输功率和相位差等信息。
常用的方法有导频信号法、最小二乘法和最大似然法等。
4.前导码检测和解码：MIMO-OFDM系统中，前导码在时频域中起到同步和信道估计的作用。
因此，在接收端需要对接收到的前导码进行检测和解码。
常用的方法有相关检测、线性滤波和非线性最小二乘法等。
此外，还有一些高级的时频快速同步算法用于提高系统的性能和稳定性，比如基于机器学习的方法、盲估计方法和协作估计方法等。
总结起来，MIMO-OFDM系统的时频快速同步算法对系统的性能和稳定性具有重要影响。
它能够准确估计和补偿频率偏移、符号定时偏移和通道衰落等问题，从而提高系统的数据传输速率和可靠性。
未来，随着无线通信技术的不断发展，时频快速同步算法也将进一步提高，以适应更加复杂的无线通信环境和应用需求。
OFDM系统定时同步方法
ＣＰ ＣＰ
训练 符 号 １
训 练符 号 ２
者 收 发 两端 本 地 振 荡 器 间 的 微 小频 率 偏 移 ，都 会 破 坏 各 子 载波 之 间 的正 交性 ，从 而 引起 信 道 间 干
扰 （ Ｉ，导 致 解 调 错 误 ，这 使 得 Ｏ Ｄ Ｉ ） Ｃ Ｆ Ｍ系 统 对 同 步 提 出很 高 的要求 Ｉ ｌ ｌ 。 图 １ Ｆ Ｍ系统 的组 成框 图 。 是Ｏ Ｄ
男 Ｃ 霹
／ｔ ｔ
。
ｄ ： ０．９６ ／．ｓ ５ ３ ４ ９ ０ ２ ５ ０ ｏｉ１ ３ ９ ［ｓｎ １６ － ７ ５２ １ 。 ６ ｉ ０ ０
，
ＯＤ Ｆ Ｍ系统定 时同步 方法
左 瑜 ，杨 刚 。陈 建 安
（ 西安 电子科技 大学 电子 工程 学 院 ，陕西 西安 ７ ０７） １０ １
４ 结束 语
（） １ 由此 可 见
，
㈣ ＝
其 中
改 进 后 的 方 法 比 原 方 法 在 精 度 上
有 明显 的提 升 ． 同时 相关 运 算 的长 度 有 了一 定 的
一种新型OFDM系统频率和时间同步算法
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ＡＰＰＬＩ ＣＡＴＩ ＯＮＳ
（＝ （ ０ ）（ ０ ｅ ＋（ Ｊ ２ Ｊ 一 ｃｋ ， ｎ｝ ｝ ） ｝ 一 － Ｊ ）
式 中 ， 是相 互 独立 的路 径 数 目，
１ １
Ｊ—— 一
的起 始点 ，按下 来应 对 Ｊ进 行滑 动 ｝ ）
用 在 Ｄ ＡＢ（ ｉｉ ｌ ｕ ｉ ｂｏ ｄ ａｔ ｄｇ ａ ｔ ａ ｄ ｒａ ｃ ｓ ｏ ）、 Ｄ ｄ ｉ ｌ ｅ ｉ ｂｏｄ ａ ｔ、无 线 局 ＶＢ Ｉ ｉ ｔ ｄｏ ｒａｃ ｓ ｇ ａｖ ）
假设 信 道存 在 多径和 加 胜高斯 白
出的这 一种 新型 的符 号和 频率 同 步方 噪声 ．那 么 ．发 送 的信号 将受 到 二者
来 估计 符 号和频 率偏 移 从 同 步仿 真 在着 差 异 （ 造成 频 率偏 移）来 说 。如 可以看 出 ．由于利 用的是 无ＩＩ Ｓ 干扰 的 果第一 种 不确 定 因素可 以看做 是将 信 循 环前 缀部 分 ，所以 ，对符 号 偏移 的 道 脉 冲 响 应 延迟 ０ ，则 信 道 脉 冲响 应 估计 和ＭＬ 算法相 当 ，而 对频率 的估 计 为Ｃ ｋ Ｏ 占（ 一 （－ ，ｆ 。而 第 二种 不
优于ＭＬ 算法 ，
确定 因素 造成 的影 响则 可 以被看 作是
ｔ
ＯＦ ＤＭ信号横型
孚
给接 收信 号乘 以复数ｅ”
因此 在接
以及 收 发端 频率 的 同 步 。而 Ｏ Ｄ Ｆ Ｍ同
８ ４ 电 子元 嚣 件 主 用 ２０ ． ０ ６７
ＯＤ Ｆ Ｍ系 统 中发 送 端传 输 的 基 带 收端产 生 的接收信 号为 ：
域 网和 非对称数 字用户 线系统 中 。 尽 管Ｏ Ｄ Ｆ Ｍ系统 有 渚 多优 点 ，但 它 对 同步却 非常敏 感 ，井具 有很 高 的 要 求。所 以 ．ＯＦ Ｍ信 号 的成功 传输 ， Ｄ 很大 程度 上依赖 于快 速和 准确 的获 取 同步 信息 。需要 获取 的 同步信 息主 耍 包括 ：采样 时钟 的 同步 ．符号 的 同步
OFDM系统中的定时和频率同步
ｏ ｔ ｏ ｏ ａ ｆ ｅ ｕ ｎ ｙ ｉｉｉ ｎ ｒ ｈ ｇ ｎ ｌ ｒ ｑ ｅ ｃ ｄ ｖ ｓｏ ｍｕ ｔ ｌｘ ｎ ｓ ｓ ｅ ｓ ｓ ｒ ｐ ｓ ｄ ｌｉ ｅ ｉ ｇ ｙ ｔ ｍ ｉ ｐ ｏ ｏ ｅ ． Ｔｈ ｔｍｉ ｇ ｙ ｃ ｒ ｎｚ ｔ ｎ ｓ ｐ ｅ ｉ ｎ ｓ ｎ ｈ ｏ ｉａ ｉ ｉ ｏ
ａ ｃ ｍｐｉｈ ｄ ｂ ｕ ｉｇ ｈ ｙ ｃｏ ｌ ｅ ｙ ｓｎ ｔｅ ｓ ｍｍｅｒｃ ｃ ｎ ａｅ ｆ ｔ ｅ ｒｉｉｇ ｙ ｏ ｉ ｈ ｔ ｄ ｍａｎ ｎ ｔ ｅ ｓ ｔｉ ｏ ｊｇ ｔ ｏ ｈ ｔａｎｎ ｓ ｍｂ ｌ ｎ ｔ ｅ ｉ ｕ ｍｅ ｏ ｉ ａ ｄ ｈ
算 法相 比 ， 提 方 案 的 定 时 偏 移 估 计 精 度 更 高 、 率偏 移估 计 范 围更 大． 所 频 关 键 词 ： 正 交 频 分 复 用 ； 练 符 号 ； 时 同 步 ； 率 同步 训 定 频 中 图分 类 号 ： Ｎ９ ３ Ｔ １ 文献标识码 ： Ａ 文 章编 号 ：０ １２ ０ （０ ７０ —９ ６０ １ ０—４ ０ ２ ０ ）６０ ０ —５
的 共轭 对称 性 ， 接 收 训 练 序 列 进 行 移 动 相 关 来 完 成 定 时 同步 ； 对 利用 训 练 符 号在 频域 良好 的 自相 关 性估
计 整 数倍 频偏 ， 合 最 大 似 然 算 法 估 计 小 数 倍 频 偏 以完 成 频 率 同 步． 论 分 析 与 仿 真 结 果 表 明 ， 传 统 结 理 与
ＯＦＤＭ 系 统 中 的定 时 和频 率 同步
郭 漪 ， 刘 刚 ， 葛 建 华 ， 张 武 军
（ 西安 电子 科 技 大 学 综合 业务 网理 论 及 关键 技 术 国 家 重 点 实验 室 ， 西 西 安 陕 ７ ０７ ） １ ０ １
一种新型的OFDM系统频率同步方案
３ 重复 （） ２直到 ￡ Ｄ的估计值都接近 于 Ｏ ） １和（） 和 。 ４ 进 入数据传输 阶段 ， ） 此时保 留少数 载波作 为导频 ， 用
细同步方案继续跟踪和纠正频 偏。
行小数倍频率偏差 的估计。 由于本 文提出 的算 法只使用 了
一
个 Ｏ Ｄ 长训练序列 ， 可完成粗 频率 同步和细 频率 同 ＦＭ 便
步 ， 此 减 少 了 系统 开 销 ， 时 也使 频 率 捕 获 的范 围 比 因 同
符号 Ａ由 Ｐ Ｎ序列调制后形成 Ｎ ４ 数据然后经长度为 Ｎ ／个 ／ ４ ＩＦ 点 Ｆ Ｔ处 理后 得到 ， 样 由 ［ — Ａ —Ａ］ 成 一 个 这 ＡＡ 组
（） ９ 其 中 ｙ（ ） 是接 收到 的长训练符号经过 Ｆ Ｔ变换后 在 Ｆ 频域上的表示 ， Ｄ ｍ） Ｘ （ 则是 发射端 未经 噪声影 响的 长训 练
４ 所示。 可以看到每个非零样点的相位偏移等于 ７ ８ 当存 ｒ ， ／
在载波频率偏 差 凸 ／ 时 ， 训练符号 中 ， ， ｌ 在 前半部 分 Ａ 参 Ａ
郭勇 男 ３ ４岁 讲师 硕 士
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第３ 期
郭勇， 一种新型的 Ｏ Ｄ 系统频率 同步方案 等： ＦＭ
摘
要 ： 出了一种正交频分复用（ Ｆ Ｍ） 提 Ｏ Ｄ 系统的频率 同步 方案。该 方案 包含一个 细同步算法和一 个粗 同步
算法。细同步算 法是对 ＭＯ ￣ Ｏ Ｅ算法的改进 ， 其频率捕获 范围扩大一倍 ； 同步算法通过 对特殊的长训 练序列 使 粗 进行 频域相 关运算 ， 来估计 大范围的频 率偏 移 ， 它与改 进的 细 同步算 法相结合 ， 能够纠 正达到半 个 系统带 宽的频
OFDM在电力线通信中的符号同步算法
率，并 具备 较强 的抗 脉冲 噪声 及抗 多径 衰落 的 能力 ［］ ３ 。它 能够 有效 克服 电
力线通 道 的多径 干扰 和频 率选 择性 ，适 应 电力线 有效 频 段窄等 特 性 。
虽 然ＯＤ 技 术在 电力 线通 信 上具 有优 势 ，但 迄今 为止 其 在 电力 线上 的 ＦＭ
２０Ｆ Ｍ 的同步 方 式 Ｄ Ｏ Ｄ 系统 主 要有 三种 同步方 式 ，在接 收 端 确定 每个 ＯＤ 符 号的起 止 时 ＦＭ ＦＭ 刻 ， 即确 定Ｆ Ｔ Ｆ 窗的 位置 的符 号 同步 ；使接 收端 的 振荡 器的频 率 与发送 载 波
同频 同相 的 载波 频 率 同步 ； 为 了保证 使 接收 端 与发 送 端具 有相 同的采 样 频
［ 关键 词］ 正交 频分复用 电力线 通信
训练序 列 符 号同步
中图分类 号：Ｔ ｇ 文献标 识码 ：＾ 文章编号 ：｛ ７ —７ ９ ２ １ ）０ ２ ０ ５ ０ Ｎ！ ６ １ ５ ７（ ０ ０ ０ ０ － ２ Ｔ
０引青 Biblioteka 最后 得到 接 收的真 实 数据 。
电力 线 通 信Ｐ Ｃ（ ｏ ｅ ｉｅＣ ｍｕ ｉａ ｉｎ Ｌ Ｐ ｗｒ Ｌ ｎ ｏｍ ｎ ｃ ｔｏ ）是 指 利 用 电 力线 传 输
中 ，一 种 方法 是 直接 利 用帧 结 构 中的 循环 前 缀 ，但其 保 护 间隔 易 受码 间干
一种改进的OFDM时间同步方案
（ ． ２ ｓ ａｃ ｎ ｔ ｕ ｅｏ Ｃ，Ｗ ｕ ｎ ４ ０ ７ ） Ｎｏ ７ ２ Ｒｅ ｅ ｒ ｈＩ ｓｉ ｔ ｆＣＳＩ ｔ ｈａ ３ ０ ９
Ａｂ ｔａ ｔ Ｅｓｉ ｔｏ ｆｔｍ ｅｉ ｏ ｆｔ ｏ ｅｉｓ ｅ ｎ ａ ｓｒｃ ｔｍａ ｉｎｏ ｉ ｓ ｎｅｏ ｈｅｃ ｒ ｓ ｕ ｓｉ ｎ ＯＦＤＭ ｙ ｔｍ．Ｔｈ ｎ ｒｙｎ ｄ ａ ｆＯＦ ｓ ｓｅ ｅｕ ｄｅｌｉｇ ｉｅ ｓｏ ＤＭ ａ ｅ ｙ ｔ ｒｏ ｉ ｉｇ ｃｕｓｄ ｂ ｈｅｅｒ ｒｔ ｎ ｍ
Ｋｅ ｏ ｄ ＤＦＤＭ ，ｔｍｅ ｓ ｎ ｈｒ ｎｉａ ｉ ｎ，ｃ ｃｉ ｒ ｆｘ，ｔａ ｎ ｎ ｙ ｏ ｙＷ ｒｓ ｉ ｙ ｃ ｏ ｚ ｔｏ ｙ ｌｃｐ ｅ ｉ ｒ ｉ ｉ ｇ ｓ ｍｂ ｌ
ＣＩｓ ａ ｓ Ｎｕｍｂｅ ＴＮ９１ ｒ ４
１ 引言
正交频分复用调 制利用 许多并 行 的、 传输 低速率 数据 的子载波来实现高速率 的通信 ， 具有很 强的抗符号 干扰 、 抗 多径衰落能 力 ， 适合 在 无线 信道 中传 输 高速 的数 据业 务 。
在 ３ 以 后 的 移 动 通 信 系 统 中 ， Ｄ 技 术 是 最 受 瞩 目 的 Ｇ ＯＦ Ｍ
额 外 开 销量 小 ， 需 一 个 训 练 符 号 。 这 种 快 速 低 开 销 量 的 仅 同步实现 ， 合于突发系统 。 适
２ 改进的定时 同步算法
本 文 对 Ｓ ｈ ｄ＆ Ｃ ｘ 法 和 Ｈ． ｎ 算 法 进 行 改 进 ， ｃｍｉ ｏ算 Ｍｉｎ 克 服 了 Ｓ ｈｍｉ ＆ Ｃ ｘ算 法 和 Ｈ． ｎ ｃｅ ｄ ｌ ｏ Ｍｉｎ算 法 的 缺 陷 即 定
输系统的帧同步 ， 还能精确地实现符号 同步 ， 定时估计在 时域 内一次性完成 ， 利于系统载 波频率 同步实现 ， 有 降低 了频 率同步 的实现难度 。
一种改进的OFDM系统符号定时同步算法
Ｉ Ｉ使 系 统 解 调 性 Ｃ， 能 迅速 恶 化 ，接 收
信 号 幅度衰 减 ， 系
图１ ＯＦ ＤＭ 系统 原 理
统 性能 严重 下 降 。
…
…
…
ＺＬ９墨墅 墅 ｏ￣冀２… ！ 堕。
Ｒ
： …… …
定 时 同步估 计位 置 为 ： ＝ ｒｍ ｘ ｄ ． ａ ａＭ（） ｇ 其 中 ，（ 可 以通 过迭 代公 式来 实现 ， ： Ｐ ） 即
ｇ ｒ ｈ ，ｈ ｌｔ ａ ｎ ｔｅ ｔ ｎ ｙ ｃ ｒ ｎ ｚ ｔ ｎ ｉ ｏ ｉ ｍ ｔ ｅ ｐ ａ ｅ ｕ ｉ ｈ ｍｉ ｇ ｓ ｎ ｈ ｏ ｉ ｉ ｓ ｔ ｉ ａｏ
ｅｉ ｎ ｔｄ ｂ ｌｐｙｎ ｉｈ ｎ ａ ｔｒｉ 话 ｌ ｍｉａｅ ｙ ｍｕｆ ｌｉｇ ａｗｅｇ ｔ ｇ ｆｃｏ ｎ ｉ ｉ
曲线 最 大值 的左 右两 侧再 取两 个值 ，这 两个 值 得 大 小 是 最 大值 的 ９ ％ ， 后 对 这 两 个 值 求 平 均 ， 到 ０ 然 得
的 即是定 时 同步估 计位 置 。
然后用 Ｆ 进行合适的解调。当定时估计点位于未 兀１
遭 到 ＩＩ 坏 的循 环 前 缀 区 间 内时 ， Ｆ Ｍ 符 号 就 Ｓ破 ＯＤ 可 以避 免 受 到 ＩＩ 响 ，解 调 结 果 只是 有 一个 相 位 Ｓ影
间插 入 保护 间隔 或者 循环 前 缀 （ Ｐ 来 保证 频域 子 信 道 ｃ ）
之 间 的正交性 以及 消除 Ｏ Ｄ 符号 之 间 的干扰 （Ｓ ） ＦＭ ＩＩ和 子 载波 间 干扰 （Ｃ ） Ｉ Ｉ。
Ｋｅ ｒ ｓ ＯＦ ｙ ｗｏ ｄ ： ＤＭ， ｙ ｏ ｉ ｎ ｙ ｃ ｒｎｚ ｔ ｎ ｓ ｍｂ ｌｔ ｍｉｇｓｎ ｈ ｉａ ｏ ， ｏ ｉ
一种可靠的OFDM系统时间和频率同步方案
器、 高性 能功耗无 线基 带 Ｓ Ｃ设计 、 ０ 超低功耗集成电路设计等研究工作 。
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文章 编 号 ：ｏ ５９ ９ （ Ｏ ８ Ｏ －９ ５０ １ ｏ —４ Ｏ ２ Ｏ ）３０ ５ －４
正交频分复用（ Ｆ Ｍ） Ｏ Ｄ 由于具有有效抵抗信道 的频率选择性衰落和脉冲噪声 、 较高的频谱利用率 等优点而受到越来越广泛的关 注， 中国移动多媒体 广播（ ＭＭＢ 信道帧结构正是基 于正交频分 复用 Ｃ ）
一
和接收端的载波频率存 在的偏差 ， 并进行补偿 。而 发送端和接收端之间的采样时钟的偏差将导致每个
秒为 ｌ ， 帧 划分为 ４ 个时隙 ， ０ 每个时隙的长度为 ２ ， ５ ｍｓ包括一个信标和 ５ 个 Ｏ Ｄ 符号 ， 中信 ３ 介 ： 毛剑慧 （９ １ ， ， １８一 男 博士研究生 ， 前从事无线 通讯 数字基带集成电路的研 究工作 ， ｕ ｍ ｏ ２．ｏ ） 目 ｆ ｊ ａ＠１６ｃｍ； ｄｈ
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第 ３ 卷 第 ３期 ｌ ２０ ０ ８年 ６月
电 子 器 件
Ｃｈｎ ｓ ｏ ｒａ Ｏ ｌｃｒｎ Ｄｅ ｉ ｓ ｉｅｅ Ｊ ｕｎ ｌ ｆＥｅ ｔｏ ｖｃ ｅ
ｖ０ ． ｌ Ｎｏ ３ １３ ．
Ｊｎ ２０ ｕ ．０８
Ｒｏ ｕ ｔＴｉ ｉ ｇ ａ ｅ ｅ ｙ Ｓ ｎ ｈｒ ｎｉａ ｉ ｎ Ｓ ｈ ｍ ｅｆ ｒＯＦＤＭ ｂ ｓ ｍ ｎ ｎｄ Ｆｒ ｑｕ ｎｃ ｙ ｃ ０ ｚ ｔ０ ｃ ｅ ｏ
ＭＡＯ Ｊ ａ — ｕ ，ＱＩ ｉｎｈ ｉ ＡＯ Ｓ ｕ ｓ ａ Ｕ Ｂｉ ｈ —ｈ ｎ， ｎ，ＨＥＩＹ ｎ ｏｇ
OFDM系统改进的定时同步算法
2020耳第12剧文章编号：1009-2552(2020)12-0077-05DOI：10.13274/ki.hdzj.2020.12.015OFDM系统改进的定时同步算法张秀艳，高岩(东北石油大学电气信息工程学院，黑龙江大庆163318)摘要：针对OFDM系统由于定时度量函数存在副峰干扰造成同步误差的问题，文中提出一种改进的定时同步方法。
基于恒包络零自相关(CAZAC)序列作为同步的训练序列，构建新的训练序列结构。
基于新的训练序列改进定时度量函数中归一化因子的计算方法，使定时度量函数在正确定时点呈现较高峰值的同时削减副峰干扰。
经过仿真验证，在高斯信道、瑞利衰落信道下，文中算法的定时同步正确率及均方误差都优于其他算法，提升了定时精度。
在低信噪比时，文中算法仍能呈现良好性能，保证定时抗干扰性，且在时域完成，计算复杂度低，易于实现。
关键词：OFDM；CAZAC序列；定时同步；瑞利衰落中图分类号：TN929.5文献标识码：AOFDM timing synchronization algorithm based on CAZAC sequenceZHANG Xiu-yan,GAO Yan(Northeast Petroleum University,Institute of Electrical and Information Engineering,Daqing163318,Heilongjiang Province,China)Abstract：Aiming at the problem of synchronization error caused by secondary peak interference in OFDM system,an improved timing synchronization method is proposed.a new training sequence structure is constructed based on the constant envelope zero autocorrelation(CAZAC)sequence as a synchronized training sequence.Based on the new training sequence，the normalized factor in the timing metric function is improved，and the secondary peak interference is reduced while the timing metric function presents a higher peak at the correct timing point.The simulation results show that the timing synchronization accuracy and mean square error of this algorithm are better than other algorithms in Gauss channel and Rayleigh fading channel.At low signal-to-noise ratio(SNR)，this algorithm can still show good perfor-mance，ensure timing anti-interference，and complete in time domain，low computational complexity is easy to achieve.Key words:OFDM；CAZAC sequence；timing synchronization；rayleigh fading0引言正交频分复用(OFDM)技术因其具有较高的频谱利用率和较强的抗频率选择性衰落能力等特性,成为无线通信领域的核心技术之一［1］。
一种新的定时和频偏联合估计算法
一种新的定时和频偏联合估计算法韩艳春;钟雪锋;鲁军【摘要】提出了一种新的正交频分复用(OFDM)系统定时和频率同步联合算法.该算法仅需要一个训练符号就可以完成定时和频偏估计,额外开销量小,定时和频率同步的实现均在时域进行,简化了同步实现的复杂度.由于使用自相关处理,定时同步对频率偏差具有较强的鲁棒性.与以往的定时同步算法相比,该算法避免了定时平台和多峰值的出现,即使在非常低的信噪比下,其定时测度都是一个尖脉冲.仿真结果表明,该算法能快速地实现定时和频率同步.【期刊名称】《电讯技术》【年(卷),期】2010(050)004【总页数】5页(P40-44)【关键词】正交频分复用;定时估计;载波频率偏差估计【作者】韩艳春;钟雪锋;鲁军【作者单位】重庆大学,通信工程学院,重庆,400044;重庆通信学院,重庆,400035;重庆通信学院,重庆,400035;重庆通信学院,重庆,400035【正文语种】中文【中图分类】TN9111 引言正交频分复用(OFDM)技术是一种多载波传输技术，因为它具有频带利用率高、抗干扰和抗衰落能力强等优点，因此受到人们的广泛关注。
但是，OFDM的一个致命缺陷是对同步误差特别敏感，同步性能的好坏直接影响到接收的性能；而且同步性能不好，OFDM系统的整体性能就会严重下降，因此快速准确地进行定时同步和载波频率同步对OFDM系统的实现是非常重要的。
在大多数定时同步方法中，最普遍采用的方法是寻找两个重复的采样序列之间的最大相关值。
一种是基于循环前缀的定时同步算法[1]，它主要利用循环前缀与OFDM符号的最后一部分完全相同这一特性来实现的，但是由于循环前缀会受到符号间干扰(ISI)的影响，因此这种方法的精度不高。
文献[2]采用了保护间隔中没有遭受符号间干扰(ISI)的部分进行定时估计。
另一种是基于训练符号的定时估计算法，Schmidl和Cox[3]提出了一种基于训练符号的定时算法，该算法中使用了由前后两个相同部分组成一个训练符号进行定时估计，但是，其定时测度为一个平台，这会引起一个较大的定时估计方差，H.Minn[4]对Schmidl和Cox的算法进行了改进，其定时测度为尖峰，但是,在子载波数目较小的系统中，在其它时刻也会产生多个尖峰，而且有时错误时刻的峰值会超过正确时刻的峰值。
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ｆ ｒ ＯＦＤＭ ｙ ｔｍ ｓ ｏ ｓ ｓｅ
Ｓ ＵＮ ａ — １，Ｊ Ｎ ａ ｆｎ ＷＡＮＧ ｕ Ｘｉｎｐｌ Ｈｕ — ｅ ｇ， Ｉ Ｙｅ
（ ｃ ｏ ｌ ｆＴｅｅ ｏ Ｓ ｈ ｏ ｌｃ ｍｍ ｕ ｉａｉｎ ｎ ｉｅ ｒｎ ｏ ｎｃ ｔ ｓ Ｅ ｇｎ ｅ ｉｇ，Ｘｉｉｎ Ｕｎｖ ｏ ｄａ ｉ．，Ｘｉａ ７ ０ ７ ．Ｃｈｎ ） ｎ １０１ ｉａ
．
提 高 了 （Ｆ ）ＤＭ 的 同 步 性 能． 真 结 果 表 明 ． 算 法 可 实现 极 高 的 符 号 定 时性 能 。 时 保 证 了即 使 在 多径 仿 该 同
信 道 下 算 法还 具 有 很 高 的 频 偏 估 计 精 度 ．
关 键 词 ：正 交 频 分 复 用 ； 号定 时 ； 率 同步 ； 径 信 道 符 频 多
ｔ ｅ ｐ ｅ ｄ — ｏ ｓ （ Ｎ ） ｓ ｑ ｅ ｃ ｉ ｅ ｍａ ｎ ｒ Ｔｈ ｓ ａ ｇ ｒｔ ｍ ａ ｍ ｐ ｏ ｅ ｔ ｅ ｓ ｎ ｈ ｏ ｉａ ｉ ｎ ｈ ｓ ｕ ｏ ｎ ｉｅ Ｐ ｅ ｕ ｎ ｅ ｎ ａ ｎ ｗ ｎ ｅ ． ｉ ｌ ｏ ｉｈ ｃ ｎ ｉ ｒ ｖ ｈ ｙ ｃ ｒ ｎ ｚ ｔ ｏ ｐ ｒｏ ｍａ ｃ ｒ ａ ｌ ． Ｓ ｍｕ ａ ｉ ｎ ｅ ｕ ｔ ｈ ｗ ｈ ｔ ｔ ｅ ｒ ｐ ｓ ｄ ａｇ ｒｔ ｍ ｏ ｏ ｌ ｐ ｓ ｅ ｓ ｓ ｅ ｔ ｒ ｅ ｆｒ ｎ ｅｇ ｅ ｔ ｙ ｉ ｌｔ ｒ ｓ ｌｓ ｓ ｏ ｔ ａ ｈ ｐ ｏ ｏ ｅ ｌ ｏ ｉｈ ｎ ｔ ｎ ｙ ｏ ｓ ｓ ｅ ｂ ｔｅ ｏ ｔ ｎ ｙ ｃ ｒ ｎ ｚ ｔ ｎ ｐ ｒｏ ｍａ ｃ ｈ ｎ ｔ ｅ ｃ ｎ ｅ ｔ ｎ ｌｍｅ ｈ ｄ．ｂ ｔａ ｓ ｎ ｕ ｅ ｉ ｈ ｒａ ｃ ｒ ｃ ｆ ｉ ｇ ｓ ｎ ｈ ｏ ｉａ ｉ ｅ ｆ ｒ ｎ ｅ ｔ ａ ｈ ｏ ｖ ｎ ｉ ａ ｔ ｏ ｍｉ ｏ ｏ ｕ ｌｏ ｅ ｓ ｒ ｓ ａ ｈ ｇ ｅ ｃ ｕ ａ ｙ ｏ
问题 已成 为 ＯＦ Ｍ 系统研 究 的 主要 内容． Ｄ
在面向分组突发传输的 Ｏ Ｄ 系统中， ＦＭ 通常利用同步训练符号实现同步． 其中， 最典型 的是 Ｓ ｈ ｄ 提 ｃｍｉ ｌ
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２０ ０ ６年 １ ２月 第３ ３卷 第 ６期
西安电子 科技 大学学报（ 自然科学版 ）
ＪＯＵＲ ＮＡＬ ＯＦ Ｘ Ｉ ＡＮ ＵＮＩ ＤＩ ＶＥＲ Ｓ ＴＹ Ｉ
Ｄｅ ．２ ０ ｃ ０６ Ｖｏ ．３ Ｎｏ ６ １ ３ ．
一
种新 的 Ｏ ＤＭ 符号定 时和频率 同步 方案 Ｆ
ｆｅ ｕ ｎ ｙ ｓ ｎ ｈ ０ ｔａｉｎ ｅｔｍａｉｎｅ ｅ ｎｔ ｅｍｕｔｐ ｔ ａ ｉｇ ｃ ａ ｎ １ ｒｑ ｅ ｃ ｙ ｃ ｒｎｚ ｔ ｓｉ ｔ ｖ ｎｉ ｈ ｌ ａｈ ｆｄｎ ｈ ｎ ｅ． ｏ ｏ ｉ
Ｋｅ ｏ ｄ ： （ Ｆ ｙ Ｗ ｒ ｓ ） ＤＭ ； ｉ ｎ ｙ ｃ ｒ ｎ ｚ ｔ ｎ ｆｅ ｕ ｎ ｙ ｓ ｎ ｈ ｏ ｉａ ｉ ｎ ｍｕ ｔｐ ｔ ａ ｉ ｇ ｃ ａ ｎ ｌ ｔ ｍｉ ｇ ｓ ｎ ｈ ｏ ｉ ｉ ； ｒ ｑ ｅ ｃ ｙ ｃ ｒ ｎ ｚ ｔ ； ｌ ａ ｈ ｆ ｄ ｎ ｈ ｎ ｅ ａ ｏ ｏ ｉ
正交 频分 复用 （ Ｆ Ｍ ） ０ Ｄ 高效 的频 谱特性 越来 越受 到人 们 的关 注． 是 ＯＦ 但 ＤＭ 系统 对 时偏 和频 偏 十分 敏 感， 容易 引起 载 波 间干扰 ． 因此 ， ０Ｆ Ｍ 通 信 系统 中 ， 在 Ｄ 进行 精确 的时频偏 移 估计 和补 偿显 得 极 为重要 ， 同步
ｄ ｖｓｏ ｌｉ ｌｘ ｎ （ ＤＭ ）ｓ ｓ ｅ ｅ ｕ ｒｎ ｎ ｙ ｏ ｅ ｔａ ｎ ｎ ｙ ｏ ． Ｂ ｓ ｄ ｏ ｈ ｎ ｌ ｓｓ ｏ ｈ ｉｉｉ ｎ ｍｕ ｔ ｅ ｉ ｇ ＯＦ ｐ ｙ ｔ ｍｓ ｒ ｑ ｉｉ ｇ ｏ ｌ ｎ ｒ ｉｉ ｇ ｓ ｍｂ １ ａ ｅ ｎ ｔ ｅ ａ ａ ｙ ｉ ｆｔ ｅ
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ａ ｏ ｅ ｔｍｉ ｇ ａ ｄ ｆｅ ｕ ｎ ｙ ｓ ｎ ｈ ｏ ｉａ ｉ ｎ ａ ｇ ｒ ｈ ｉ ｒ ｐ ｓ ｄ ｆ ｒｏ ｔ ｏ ｏ ａ ｒ ｑ ｅ ｃ ｓｒ ｃ ： ｎ ｖ ｌ ｉ ｎ ｎ ｒ ｑ ｅ ｃ ｙ ｃ ｒ ｎ ｚ ｔ ｌ ｏ ｉ ｍ ｐ ｏ ｏ ｅ ｏ ｒ ｈ ｇ ｎ ｌｆｅ ｕ ｎ ｙ ｏ ｔ ｓ
中图分类号 ： ＴＮ９ ９３ １ ． 文 献 标 识码 ： Ａ 文章 编 号 ：０ １２ ０ （０ ６０ —９ １０ １ ０ —４ ０ ２ ０ ）６０ ３—４
Ａ ｅ ｔｍ ｉ ｎ ｒ ｑｕ ｎ ｙ ｓ ｎ ｈ ０ ｚ ｔ０ ｅ ｈ ｄ ｎ ｗ ｉ ｎｇ ａ ｄ ｆ ｅ ｅ ｃ ｙ ｃ ｒ ｎｉ ａ ｉ ｎ ｍ ｔ ｏ
孙 献 璞 ， 金 华 峰 ， 王 悦
（ 安 电子 科 技 大 学 通 信 工程 学院 ． 西 西 安 西 陵 ７０ ７ ） １ ０ １
摘 要 ： 提 出 了一 种 新 的 基 于 单 个 训 练 符 号 的 ＯＦ ＤＭ 系统 的 时 频 同 步 算 法 该 算 法 在 基 于 单 个 训 练 符 号 同步算法的基础上・ 过对训练符号的重新设计。 通 以一种新 的方式 引入 了伪随机 序列加 权 因子 ． ，ｔ ｅｐ ｏ ｏ ｅ ｌｏ ｉｈ ｒｄ ｓｇ ｓａｍｏ ｉｉ ｒ ｉｉｇｓ ｍｂ ｌｗｈ ｃ ｓｗｅｇ ｔｄ ｂ ｏ ｖ ｎ ｉ ａ ｔｏ ｓ ｈ ｒ ｐ ｓ ｄａｇ ｒｔｍ ｅ ｅ ｉｎ ｄｆ ｄ ｔａｎｎ ｙ ｏ ｉｈ ｉ ｉｈｅ ｙ ｏ ｅ