分布式MIMO-OFDM定时同步算法的研究及比较
4G中的MIMO-OFDM同步问题研究
与传统增 加容量 的方法 不同 ，ＭＩ ＭＯ通过增 加发送和 接收
还有对信号检测 、均衡 、接收机的设计等方面的探讨。而本
文 主 要 是 对 这 当 中ＭＩ Ｏ Ｏ ＤＭ 同步 问 Ｍ —Ｆ 题 研 究 的发 展 现 状 做 出概 述 和 总 结 ，得
到一定 的结论 ，并在此基础 上开展进一
的期 望 ．例 如 Ｖ Ｂ Ａ Ｔ结构 ，Ｄ Ｂ Ａ Ｔ结 构 ．以及 天 线 的 —Ｌ Ｓ —Ｌ Ｓ
在 接收端 对接收 到的数 据进行联 合估计 和解码 。 因为数据 是平行 传输的 ． 增加天线 对可 以扩大 系统 的吞吐量 。另外 ．
配置。 再者就是对于信道 的研究 ， 以及数据的发送与接 收。 在 这个部分 当中 ，研究 的比较 多的是 信道 的估计与 同步 问题 ．
ＭＩ ＭＯ－ Ｄ ＯＦ Ｍ １ 步 训 练 序 确 Ｃ 盲 同 步 ． １ Ｐ
…
一
ＭＩ 及 ＭＩ ＭＯ ＭＯ— ＤＭ 技 术 ＯＦ
不少 的通信机 制都考 虑过在 发送和 接收机 两端 引入 多
目前ＭＩ ＭＯ— Ｆ Ｏ ＤＭ研 究方向大致可以分 为几个部分： 首 先是空间分集 ．可用于改进传输功率 的效率 。这一方 向主要 涉及编码的问题。在ＭＩ ＭＯ系统 用的比较 多的是空 时码 ． 例
如 Ｓ Ｂ （ ａｅｔ ｌｃ ｏ ｅ ． Ｓ Ｔ （ ａｅｔ ｅｌ Ｔ Ｃ ｓ ｃ・ｍｅ ｏ ｋｃｄ ） ｐ ｉ ｂ Ｔ Ｃ ｓ 术以扩 大系统 的容量并 改进系统 的性能 ，而其 中最 有发 展 前途 的就 是被 称 为 多输 入 多输 出的 ＭＩ ＭＯ 系 统 。 ＭＩ ＭＯ系统 在发送 和接收机 处都采 用了 多天 线配置 ，以相
步的研究工作 。
１ ＭＩ ＯＦ Ｍ的系统 模型 ． ＭＯ— Ｄ
OFDM系统中定时同步算法的研究
舰 船 电 子 工 程
Ｓ ｉ ｅ ｔｏ ｉ ｇ ｎ ｅ ｉ ｇ ｈ ｐ Ｅｌｃ ｒ ｎ ｃ Ｅｎ ｉ ｅ ｒｎ
Ｖｏ ． ２ Ｎｏ ３ １３ ．
３６
ＯＦ ＤＭ 系统 中定 时 同步 算 法 的研 究
张 同 周金荣 郭 以成
武汉 ４０ ７ ） ３０ ９ （ 中国船舶重工集 团公司第七二二研究所 摘 要
ＴＮ９４ １ 中 图分 类号
Ｒｅ ｅ ｒ ｈ ｏ ｍ ｉ ｇ Ｓ ｎ ｈ ｏ ｉ ａ ｉｎ Ａｌ ｏ ｉｈ ｆ ｒＯＦＤＭ ｙ ｔ ｍ ｓ ｓ ａ ｃ ｎ Ｔｉ ｎ ｙ ｃ ｒ ｎ ｚ ｔｏ ｇ ｒｔ ｍ ｏ Ｓ ｓｅ
ＺＨＡＮＧ ｎ ＺＨ ＯＵ ｉ ｒ ｎ ＧＵｏ ｃ ｅ ｇ Ｔｏ ｇ Ｊｎ ｏ ｇ Ｙｉ ｈ ｎ
（ ． ２ ｓ ａ ｃ ｎｓｉｕ ｅｏ Ｉ Ｎｏ ７ ２Ｒｅ ｅ ｒｈ Ｉ ｔｔ ｔ ｆＣＳ Ｃ，Ｗ ｕ ａ ４ ０ ７９ ｈｎ ３０ ）
Ａｂ ｔａ ｔ Ｏｒｈｏ ｏ ａ ｅ ｕ ｎ ｙＤｉｉｉｎ Ｍ ｕｔｐｅ ｉｇ （ ｓｒｃ ｔ ｇ ｎ ｌＦｒｑ ｅ ｃ ｖｓｏ ｌｉｌｘｎ ＯＦＤＭ ）ｉ ａ ｔｃ ｌｒｙ ｓｎｓｔｖ ｏ ｔ ｅｓ ｎｃ ｒ ｎｚ ｔ ｎ ｅ ｒ ｒ ｈ ｔｃ ｎ ｇ ｅ ｔｙ ｓｐ ｒｉｕａ ｌ ｅ ｉｉｅｔ ｈ ｙ ｈ ｏ ｉａ ｉ ｒｏ ｓｔ ａ ａ ｒ ａｌ ｏ ｄ ｃ ｅ ｓ ｈ ｅ ｒａ ｅｔ ｅＯＦＤＭ ｙ ｔｍ ｒｏｍ ａ ｅ Ｔｈ ｌｔ ａ ｎ ｔ ｎ ｙ ｃ ｒ ｎｚ ｔｏ ｓｅｉ ｎ ｔｄ ｂ ｌｉｌｉｇ ｔ ｐ ｃａ ｓ ｕ ｏ ｒｎ ｏ ｓ — ｓ ｓｅ ｐｅｆ ｒ ｎｃ． ｅｐａｅ ｕｉ ｉ ｇ ｓ ｎ ｈ ｏ ｉａｉｎ ｉ ｌ ｍｉ ｍｉａｅ ｙ ｍｕｔｐｙｎ ｈｅｓ ｅ ｉｌｐ ｅ ｄ ａ ｄ ｍ ｅ ｑ ｅ ｅｉ ｉ ｅｄ ｍ ａｎ Ｔｈ ｉ ｕａ ｉｎ ｒｓ ｌｓｓ ｏ ｔ ａ ｈｅｐ ｏ ｏ ｅ ｃ ｅ ｓｍｏ ｅ ｅｆｃｅ ｎ ｃ ｍｐ ｒｓ ｎ ｗｉｈ ｔ ｅ ｃ ｎ ｅ ｉｎ ｌａｇ — ｕ ｎｃ ｎ ｔ ｏ ｉ． ｍ ｅｓｍ ｌｔｏ ｅｕ ｔ ｈ ｗ ｈ ｔｔ ｒ ｐ ｓ ｄ ｓ ｈ ｍｅ ｉ ｒ ｆｉｉｎｔｉ ｏ ａ ｉｏ ｔ ｈ ｏ ｖ ｎｔ ａ ｌｏ ｏ ｒｔ ｍ ，ｔ ｅｉ ｒ ｖ ｄ ａｇｏ ｉｈ ｈ ｓａｖ ｒ ｈ ｒ ｅ ｋ ｉ ｙ ｈ ０ ｉａ ｉｎｐ ｓｔｏ ｎｄａｂ ｔｅ ｅ ｆｒ ｎ ｅｉ ｙ ｃ ｒ ｎｚ ｔｏ ｉｈ ｈ ｍｐ ｏ ｅ ｌ ｒｔｍ ａ ｅ ｙｓ ａ ｐ ｐ ａ ｎｓ ｎｃ ｒ ｎｚ ｔ０ ｏ ｉ ｎ ａ ｅｔ ｒｐ ｒｏ ｍａ ｃ ｓ ｎ ｈ ｏ ｉａ ｉｎ，ａ ｄｉ ｓｍｏ ｅ ｉ ｎ ｎ ｉ ｒ ｔ ａ ｃ ｒ ｔ ｎ ｓ ｍｂ １ｔｍｉｇ ｃｕ ａ ｅｉ ｙ ｏ ｉ ｎ ． Ｋａ ｏ ｄ ＯＦ ｙＷ ｒｓ ＤＭ ，ｓ ｎ ｈ ｏ ｉａｉｎ ａｇ ｒｔ ｍ ，ｔａｎｉ ｙ ｂ ｌ ｙ ｃ ｒ ｎｚ ｔｏ ｌｏ ｉｈ ｒｉ ｎｇｓ ｍ ｏ Ｃｌｓ ｎｉ ｒ ＴＮ９ ａ ｓ ＮｔＴｌ ￣ １ ４
分布式MIMO-OFDM定时同步算法的研究及比较
分布式MIMO-OFDM定时同步算法的研究及比较张驰;韩太林;陈小云【摘要】Multiple input multiple output-orthogonal frequency division multiplexing MIMO-OFDM technology is the core of the next generation(4G) of communication technology. MIMO-OFDM has the advantages of high spectrum efficiency, strong anti-interference capability and large Channel capacity. Distributed MIMO-OFDM system can produce time delay and frequency offset. It is also very sensitive to the timing and frequency offset. So, the study of distributed MIMO-OFDM synchronization algorithm is more practical significance. The article made a comprehensive analysis and summary from the sequence structure and the performance of these three current kinds of distributed MIMO-OFDM timing synchronization algorithm, and through the MATLAB simulation comparison. It acquires to use CAZAC sequence as subcarrier data reverse conjugate timing algorithm has outstanding performance.%多输入多输出-正交频分复用(MIMO-OFDM)技术是下一代4G 通信的核心技术，具有频谱利用率高，抗干扰能力强，信道容量大等优点。
MIMO_OFDM系统时频快速同步算法
, 该算法的定时同步度量函数会产生
收稿日期 : 2010- 05- 10; 修回日期 : 2010- 06- 12 基金项目 : 船舶工业国防科技预研资助项目 ( 3 7 3) 、( 3 4 4) 作者简介 : 范慧丽 ( 1982- ), 女 , 博士研究生 , 主要研究方向为短波系统同步及信道估计。
[ 5- 7]
自相关函数为 :
N -1
R i( ) =
tsi ( n n= 0 i i
) exp # #
i i
i2 ( n N
)
i
tsi ( n ) ∀ q2 = 0 ,
Peak ( , Peak ( ,
, q1 ) !( , q1 ) !(
i
) ) + #
i
( 3)
# 32q1 ) q2 ∃ 0 。
其中粗定时度量函数定义为 :
N -1
c
采用具有良好相关特性的 Frank 移相脉冲码 来构造第 p 根发射天线上的训练序列 tsp , tsp ( n ) = ts1 ( n ) exp( j2 n (p c - 1) /N )。 ( 2 ) 其中 : ts1 = C + C , C 为 F rank序列 C 的共轭序列 ; 整数 p c 为循环移位的大小。 当存在整数相对频偏 i 时, 可推导训练序列的
Q, np 表示未知的符号同步偏移 ;
为载波间最小间
隔归一化的载波频偏 ; w q ( n) 为均值为 0 的 i, i, d 加 性高斯白噪声 ; hp, q ( l) 为第 p 根发送天线到第 q 根接 收天线之间的信道冲激响应, 对应的传输时延为
l
3 同步与频偏估计
3 1 粗定时同步 图 3 所示为本算法的时频同步方案的多级处理 过程。为保持较低的复杂度和较快的同步收敛速度 , 首先由循环前缀引入的相关性初步估计信号到达的 大致起始位置和小数频偏为 : dc =
分布式MIMO-OFDM系统帧同步性能分析
电 子 学 报 ＡＣＴＡ ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＡ ＳＩＮＩＣＡ
Ｖｏｌ ． ４１ Ｎｏ ． １０ Ｏｃｔ ． ２０１３
分 布 式 Ｍ ＩＭＯ －ＯＦＤＭ 系 统 帧 同 步 性 能 分 析
姚志强１ ， 罗 荆１ ， 丁跃华２ ， 裴廷睿１
（１ ． 湘潭大学信息工程学院 ， 智能计算与信息处理教育部重点实验室 ， 湖南 湘潭 ４１１１０５ ； ２． 华南理工大学电子与信息学院 ， 广东 广州 ５１０６４０）
基金项目 ： 国家自然科学基金 （Ｎｏ ． ６１０７０１８０ ， Ｎｏ ． ６１３７２１２７） ； 湖南省自然科学基金 （Ｎｏ ． １３ＪＪ３０６５） ； 湖南省科技计划重点项目 （Ｎｏ ． ２０１２ ＧＫ２００３） ； 湖南 省科技计划项目 （Ｎｏ ． ２０１３ＧＫ３１６５） ； 湘潭大学信息与通信工程湖南省 “ 十二五” 重点学科资助 ．
１９３４
电 子 学 报
２０１３ 年
构， 其发射天线分布于不同的地理位置而接收天线集 中于相同的地理位置 ， 或发射天线和接收天线均分布 于不同地理位置 ． 与传统的集中式 ＭＩＭＯ 系统相比 ， 分 布式 ＭＩＭＯ 系统发射端口间的链路更加独立 ， 发射天线 之间的空间相关性更小 ， 而且由于天线端口分布于小 区中的不同地理位置 ， 提高了小区的覆盖率 ， 缩短了信 号接入的距离 ， 减小了信号传播的路径损耗 ， 能够达到 ［５］ 更高的系统容量 ， 正是分布式系统这些特点对定时 同步提出了更高的要求 ． 因为对于一个 Ｎｔ × Ｎｒ 的 ＭＩ－ ＭＯ－ＯＦＤＭ 系统 ， 如果定义时延矩阵为 ： τ１１ τ１２ … τ１ Ｎ
收稿日期 ： ２０１２－１１－０６ ； 修回日期 ： ２０１３－０３－１０ ； 责任编辑 ： 郭游
一种新的分布式MIMO-OFDM系统同步算法
２１ ０ ０年 ８月
机
电
工
程
Ｖｏ ． ７ Ｎ０． １２ ８
Ａｕｇ ２ ０ ． ０１
Ｊ ｕ ｎ ｌ ｆＭｅ ｈ ｎｃ ｌ＆ Ｅ ｅ ｔ ｃ ｌＥ ｇ ｎ ｅ ｎ ｏ ｒ ａ ｃ ａ ｉａ ｏ ｌ ｃｒ ａ ｎ ｉ ｅ ｒ ｇ ｉ ｉ
一
种 新 的分 布 式 ＭＩ ＭＯ－ Ｄ 系统 同步算 法 ＯＦ Ｍ
０ 引 言
多输 入／ 多输 出 （ Ｍ ｍｕｔ ｌ ｉｐ ｔ ｌｐｅｏ ｔ ＭＩ Ｏ， ｌｐｅ ｎ ｕ ｔ ｌ ｕ— ｉ ｍｕ ｉ
ｐ ｔ系统 和正交 频 分 复用 （ Ｆ Ｍ，ｒ ｏｏ ａ ｆ ｑ ｅｃ ｕ） Ｏ Ｄ ｏｔ ｇｎｌ ｒ ｕ ｎ ｙ ｈ ｅ
步点 ， 在 多径信 道下 ， 法 的准 确性 会 随着训 练序列 但 算
ＺＨＡＮＧ Ｗ ｅ— ｉｏ，Ｌ Ｕ Ｓ ｕ — ｎ，Ｚ ｉｘａ Ｉ ｈ ｎｌ ａ ＥＮＧ ｎ Ｒｏ ｇ
（ ｏ ｅｅｏ ｏ ｕ ｉ ｔ ｎＥ ｇ ｅｒ ｇ Ｈ ｎｚｏ ｉ ｚ Ｕ ｉ ｒｉ ，Ｈ ｎ ｚｏ ０ ，Ｃ ｉａ Ｃ ｌ ｇ ｆ ｍｍ ｎｃ ｉ ｎ ｉ ｅ ｎ ， ａ ｇｈ ｕＤａ ｉ ｎｖ ｓｙ ａ ｇｈ ｕ３ ｌ Ｃ ａｏ ｎ ｉ ｎ ｅ ｔ １ １ ０ ８ ｈｎ ）
张维校 ， 顺 兰 ， 嵘 刘 曾
（ 杭州 电子 科技 大学 通信 工程 学 院 ， 江 杭 州 ３０ １） 浙 １０ ８
摘要 ： 针对不等周期 同步算 法多 段重 复 引起 的 同步 峰值模 糊 的 问题 ， 出 了一 种适 用 于 多输 入／ 提 多输 出 正交 频分 复 用 （ ＭＯ ＭＩ —
ｓｒ ｃ ｕ ｅ ｏ Ｓ ｌｏ ｔ ｍ ａ ｐ ｉ ｚ ｄ ｂ ｈ ｒｐ ｓ ｄ ｍｅｈ ｄ ａ ｄ ｔ ｅｇ ｏ ｒ ｓ — ｏ ｒ ｌｔ ｎ ｏ ａ ｏｆ Ｃｈｕ ｓ ｑｕ ｎ ｅ ｗａ ｉｉｅ ｏ ｇ ｔ ｔ ｔ ｒ ｆＵＰ Ｐ ａｇ ｒ ｈ ｗ ｓｏ ｔ ｕ ｉ ｍｉｅ ｙ ｔ ｅ ｐ ｏ ｏ ｅ ｔ ｏ ｎ ｈ ｏ ｄ ｃ ｏ ｓｃ ｒｅａｉ ｆ ｄ ｆ ｏ Ｚ ｅ ｅ ｃ ｓｕｔ ｚ ｄ ｔ ｅ ｌ
分布式MIMO-OFDM系统的同步捕获算法
（ ｓ ｔｔ ｏ ｏ ｕ ｉ ｔ ｎ ｎｉｅｒ ｇ Ｐ Ａ Ｓ Ｎ ｎ ｎ １０７ Ｃ ｉａ Ｉ ｔｕｅ Ｉ ｍｍ ｎｃ ｉ ｓ ｇｎｅｉ ， Ｌ ａｊ ｇ ００ ， ｈ ） ｎｉ Ｃ ａｏ Ｅ ｎ Ｕ ｉ ２ ｎ
Ａｂ ｔ ａ ｔ ｓ ｒ ｃ ：Ａ ｉｎａ ｅ ｅ ｔｏ ｎ ｙ ｃ ｒ ｎ ｚ ｔｏ ｃ ｕ ｓｔｏ ｃ ｅ ｅ ｉ ｒ ｐ ｓ ｄ ｆ ｒ ｄｉｔ ｉ ｕ ｅ ｕ ｔｐ ｅ Ｉ ｐ ｔ ｓｇ ｌ ｄ ｔ ｃ ｉｎ ａ ｄ ｓ ｎ ｈ ｏ ｉａ ｉｎ ａ ｑ ｉｉｉ ｎ ｓ ｈ ｍ ｓ ｐ ｏ ｏ ｅ ｏ ｓ ｒｂ ｔ ｄ Ｍ ｌｉ ｌ ｎ ｕ
ｄｓ ｎｎ ｉｔ ｙ ｏ ． ｎ ｅ ｅ ｉｔ ｙ ｂ ｌａｅ ｓｄｆ Ｏ Ｔ Ｆ ｔ ｏ ｒ ｒ ｒｎｆ ｍ （Ｆ ） ｒ ｉ ｌ ｅ ｇｉｇ ｌ ｍｂｌ Ａ ｄｔ ｎｔ ｌ ｍ ｏ ｒ ｅ ｒ Ｓ —ａ ｕｉ ａｓ ｒ Ｆ Ｔ ｐｅ ｓ ｙ ｉ ｐｏ ｓ ｓ ｈ ｈ ｐｏ ｓ ｓ ｕ ｏ Ｐ ｓ Ｆ ｅＴ ｏ ｃｅ
ｆｅ ｕ ｎ ｙ ａ ｄ ｔｍｅ ｅ ｔｍ ａ ｉ ｎ Ｔｈ ｉ ｕ ａ ｉ ｎ ｒ ｓ ｌｓｓ ｏ ｔ ａ ｈ ｅ ａ ｇ ｒｔ ｍ ｒ ｓ ｗｅｌａ ｏ Ｓ ｒ ｑ ｅ ｃ ｎ ｉ ｓ ｉ ｔｏ ． ｅ ｓｍ ｌ ｔ ｅ ｕ ｔ ｈ ｗ ｈ ｔ ｔ ｅ ｎ ｗ ｌ ｏ ｉｈ ｗｏ ｋ ｌ ｔ ｌ ｗ ＮＲ ｖ ｒ ｏ ｏ ｅ
１ 引言
ＭＩ — Ｆ ＭＯ Ｏ ＤＭ 系统的 同步包括时 间同步和频率 同步 ， 时间同步用于确定 ０Ｆ ＤＭ 帧和符号的起始位置 ，频率 同步
则保证子载 波间的正交性。 现有 的 ＭＩ 一 Ｆ Ｍ０ Ｏ ＤＭ 系统 的同
仅 占用其 中的一个子波段 ， 通过在每个 子波段 中周期性插入 ０
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。
MIMO-OFDM系统多基站协作传输的盲定时同步算法
ｐａ ｅ ｋ，ｔ ｅ ｄ ｌ ｙ ｄ ｆｅ ｅ ｃ ｍｏ ｇ ａ ｔ ｎ ａ ｓ ｄ ｒ ｖ ｄ Ａ ｅｅ ｔ ｎ ｍ ｅｈ ｄ ｂ ｓ ｄ ｏ ｌ ｉ ｇ ｗｉ ｄ ｗ ｓ ｄ ｓｇ ｅ ｏ ｈ ｅ ａ ｉｆ ｒ ｎ ｅ ａ ｎ ｎ ｅ ｎ ｓ ｉ ｅ ｉ ｅ ． ｄ ｔｃｉ ｔ ｏ ａｅ ｎ ｓｉ ｎ — ｎ ｏ ｉ ｅｉｎ ｄ ｔ ｏ ｄ ｇ ｔ ｈ ｍｉ ｇ ｄ ｌｙ ｏ ａ ｈ ａ ｔ ｎ ａ ｅ ｅ ｔ ｎ ｅａ ｆｅ ｃ ｎ ｅ ｎ ．Ｔｈ ｉ ｌｔ ｎ ｒ ｓ ｌｓｐ ｏ ｅ ｔ ｉ ｍｅ ｈ ｄ ｃ ｌ ｓ ｖ ｅｔ ｅｐ ｏ ｌ ｍ ｆ ｉｒ ｕ ｅ ｌ ｔ ｉ ｅｓｍｕ ａ ｉ ｅ ｕ ｔ ｒ ｖ ｈ ｓ ｏ ｔ ｏ ａｌ ｏ ｌ ｈ ｒ ｂ ｅ ｏ ｔｉ ｔｄ ｍｕ — ｄ ｂ
ｍ ｕ ｔｐ ｅ ｂ ｓ ｓ ｃ ｏ ｅ ａ ｉ ｎ ｍｕ ｔｐ ｅ ｉ ｐ ｔ ｍｕ ｔ ｌ ｕ ｐ ｔ（ Ｉ Ｏ ）ｏ ｔ ｏ ｏ ａ ｒ ｑ ｅ ｃ ｉｉ ｉ ｎ ｍ ｕ ｔｐ ｅ ｉ ｇ ｌｉ ｌ ａ ｅ ｏ ｐ ｒ ｔ ｌｉ ｌ ｎ ｕ ｏ ｌｉ ｅ ｏ ｔ ｕ ｐ Ｍ Ｍ ｒ ｈ ｇ ｎ ｌｆ ｅ ｕ ｎ ｙ ｄ ｖ ｓｏ ｌ ｌｘ ｎ ｉ
Ｂｌｎ ｉ ｎ ｌ ｏ ｉｈｍ ｎ ｍ ｕ ｔｐ ｅ ｂ ｓ ｓ ｃ ｏ ｅ ａ ｉ ｎ Ｍ Ｉ Ｏ＿ ｉ ｄ ｔｍｉ ｇ ａ ｇ ｒ ｔ ｏ ｌｉ ｌ ａ ｅ ｏ ｐ ｒ ｔｏ Ｍ ＯＦＤＭ ｙ ｔ ｍ ｓ ｓｅ
Ｊ Ａ ｏｃ ｎ 。 Ｉ Ｇｕ — ｉｇ 。．ＸＩ ｌ ＯＮＧ ｎ Ｙｏ ｇ ’
ＭＩ ＭＯ— ＤＭ 系统 多 基 站 协 作 传 输 的 ＯＦ 盲 定 时 同 步 算 法
贾 国庆 ，熊 勇
（． 中 国科 学 院 上 海 微 系 统 与 信 息 技 术 研 究 所 ，上 海 ２ ０ ５ ； １ ０ ０ ０
OFDM系统中定时同步算法的研究
OFDM系统中定时同步算法的研究OFDM（正交频分复用）是一种多载波调制技术，广泛应用于无线通信系统中。
由于OFDM系统中涉及到多个子载波，因此需要进行定时同步以确保接收端能够正确识别和解调接收到的数据。
在OFDM系统中，定时同步的主要目标是实现正确的符号定时，即将接收到的信号与发送的信号进行正确对齐，以便解码接收到的数据。
在接收端，定时同步算法通常由两个主要部分组成：粗定时同步和细定时同步。
粗定时同步是指通过估计信号的起始位置来找到粗略的接收时刻，以便后续的细定时同步。
常用的粗定时同步算法包括自相关算法和能量自相关算法。
自相关算法基于接收信号的自相关特性进行定时同步。
该算法通过计算接收信号的自相关函数的峰值位置来确定接收的起始位置。
自相关函数是通过将接收信号与其自身进行卷积得到，因此其峰值位置对应于信号的起始位置。
该算法的优点是计算简单，但对信号的前导序列和信道噪声比较敏感。
能量自相关算法则是基于接收信号的能量特性进行定时同步。
该算法计算接收信号的能量在不同偏移量下的累积，然后选择能量最大的位置作为接收的起始位置。
能量自相关算法的优点是对信号的前导序列和信道噪声影响较小，但对多径干扰比较敏感。
细定时同步是在粗定时同步的基础上进一步细化接收时刻的算法。
其主要目标是使接收信号与发送信号的符号对齐，以便进行数据解调。
常用的细定时同步算法包括最大似然算法和闭环算法。
最大似然算法是通过计算接收信号的每个子载波的符号能量与发送信号的符号能量之间的差异，选择能量差异最小的位置作为细定时同步的位置。
最大似然算法的优点是对信道衰落环境和多径干扰适应性较好，但计算量较大。
闭环算法是基于估计信道的特性进行定时同步。
该算法首先通过信道估计算法估计接收信号的信道响应，然后根据估计的信道响应调整接收时刻，使接收信号与发送信号符号对齐。
闭环算法的优点是对信道衰落环境和多径干扰适应性很好，但对信道估计的准确性要求较高。
总结起来，OFDM系统中的定时同步算法主要包括粗定时同步和细定时同步两部分。
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是一种复杂、高效的无线通信方式，能够实现高速数据传输。
然而，MIMO-OFDM系统中时频偏移是一种严重的问题，会导致误码率增高，影响通信质量。
因此，设计一种快速且准确的时频同步算法对于MIMO-OFDM系统的性能提升至关重要。
时频同步算法的基本思想是通过预测接收信号的载波频率和时钟偏移量，从而实现同步。
其中，常用的算法包括Maximum-Likelihood (ML)算法、Schmidl-Cox 算法、Blind 算法等。
在MIMO-OFDM系统中，需要考虑多个天线的时频偏移，因此，基于Schmidl-Cox 算法的扩展算法是目前较为常用的解决方案。
MIMO-OFDM系统中使用的Schmidl-Cox 算法主要用于估计单个天线的时频偏移，其基本步骤如下：1. 添加导频序列：在发送端添加特定的导频信号以用于同步。
导频序列通常是一组知道的数据序列，由发送端在指定时刻发送。
2. 接收导频序列：接收端接收到导频序列后，将其样本值作为接收信号传递给同步模块。
这些样本值包括了接收信号的有关载波频率、相位和时钟偏移信息。
3. 时频偏移估计：通过对接收数据的导频符号进行解调和相关分析来得到载波频率和时钟偏移量的估计值。
在MIMO-OFDM系统中，扩展Schmidl-Cox算法主要考虑多个天线之间的时频偏移关系。
算法的步骤可以简述为：1. 发送多组导频序列：在不同的天线之间以不同时刻同时发送多组导频序列，使得每对天线接收的导频序列都存在时频偏移。
这些序列需要以相同的频率发射，但存在时相偏移。
2. 接收导频序列：不同天线之间收到的导频序列均存在时频偏移，从中提取出载波频率和时钟偏移信息。
3. 多组导频序列比对：将接收到的多组导频序列的时频偏移信息进行比对，得到各个天线之间的相对时频偏移量。
4. 校正：在接收端进行时频偏移校正，以实现同步。
基于扩展Schmidl-Cox算法的MIMO-OFDM时频快速同步具有较高的准确性和可靠性。
MIMO-OFDM系统中同步算法研究的开题报告
MIMO-OFDM系统中同步算法研究的开题报告开题报告：题目：MIMO-OFDM系统中同步算法研究摘要：随着通信技术的发展，无线通信系统中的多输入多输出正交频分复用（MIMO-OFDM）系统被广泛应用。
但是，在高速移动和多径衰落信道等复杂环境下，MIMO-OFDM系统中的同步问题非常棘手。
因此，本研究将聚焦于MIMO-OFDM系统中的同步问题，探索各种同步算法和技术，以提高系统的性能和稳定性。
本研究旨在探索和比较不同的同步算法，包括时钟同步、频率同步、载波同步和符号同步等。
同时，还将研究基于智能算法的同步技术，例如神经网络、模糊逻辑和遗传算法等。
该研究将建立一个MIMO-OFDM系统模型，并对各种同步算法进行仿真和分析。
本研究的成果将有助于提高MIMO-OFDM系统的同步性能和稳定性，为未来无线通信系统的发展做出贡献。
研究内容：（1）研究MIMO-OFDM系统中的同步问题（2）探索不同的同步算法和技术（3）基于智能算法的同步技术研究（4）建立MIMO-OFDM系统模型并进行仿真和分析（5）评估和比较各种同步算法的性能研究方法：本研究将采用以下研究方法：（1）文献综述，了解MIMO-OFDM系统中同步算法的研究现状和最新进展（2）基于MATLAB等仿真工具建立MIMO-OFDM系统模型，实现各种同步算法的仿真和分析（3）分析和比较各种同步算法的性能，确定系统的最佳同步策略（4）采用实验验证方法，对所提出的同步算法进行实际实验，并对实验数据进行分析和评估。
预期成果：（1）建立一个MIMO-OFDM系统模型，并研究各种同步算法和技术；（2）探索基于智能算法的同步技术；（3）分析和比较各种同步算法的性能，确定系统的最佳同步策略；（4）提高MIMO-OFDM系统的同步性能和稳定性，为未来无线通信系统的发展做出贡献。
MIMO-OFDM系统中同步技术的研究的开题报告
MIMO-OFDM系统中同步技术的研究的开题报告一、选题背景和研究意义随着移动通信技术和互联网技术的迅速发展，人们对于移动通信系统的需求日益增长。
而MIMO-OFDM系统凭借其多天线和高速率的特点占据了移动通信领域的主要地位，被广泛应用于4G、5G无线通信系统中。
然而，在MIMO-OFDM系统中，同步技术是一个关键的技术领域，其性能直接关系到系统的数据传输速率、灵敏度和鲁棒性。
因此，对于MIMO-OFDM系统中同步技术的研究具有重要的理论和实践意义。
研究MIMO-OFDM系统同步技术，不仅有助于深入了解其工作原理，提高系统传输速率和可靠性，而且有助于拓宽其应用范围。
二、研究目标和内容本课题的研究目标在于深入研究MIMO-OFDM系统同步技术，探讨同步技术的关键问题，提高系统的传输速率和可靠性，为MIMO-OFDM系统的应用和发展提供理论支持和技术保障。
具体研究内容包括：1. MIMO-OFDM系统中同步技术的基本原理和分类方法；2. MIMO-OFDM系统同步技术中关键问题的研究，如频率同步、时间同步、相位同步等；3. MIMO-OFDM系统同步技术的算法设计和优化，如基于样本交叉相关的同步算法、基于OTFS的同步算法、基于机器学习的同步算法等；4. MIMO-OFDM系统同步技术的仿真实验和性能分析。
三、研究方法和技术路线本课题将采用文献调研、数学建模、算法设计和仿真实验相结合的研究方法。
具体技术路线如下：1. 文献调研和理论分析：收集和了解MIMO-OFDM系统同步技术的相关文献，查阅相关资料，深入理解同步技术的基本原理、分类方法和关键问题；2. 数学建模：对MIMO-OFDM系统同步过程进行数学建模，建立同步模型；3. 算法设计和优化：设计并优化基于样本交叉相关的同步算法、基于OTFS的同步算法、基于机器学习的同步算法，探讨不同同步算法的优缺点和适用范围；4. 仿真实验和性能分析：基于MATLAB或Python工具进行仿真实验，比较不同同步算法性能指标，探讨同步技术对系统性能的影响。
MIMO-OFDM系统同步技术研究与应用的开题报告
MIMO-OFDM系统同步技术研究与应用的开题报告一、选题背景随着移动通信技术的迅速发展，移动通信网络从第一代1G，到第二代2G，再到第三代3G，4G，5G，传输速率逐步提高，系统的复杂度也随之增加。
当下，5G移动通信已经进入了商用阶段，其中MIMO技术和OFDM技术是5G技术的重要组成部分。
MIMO技术可以有效提高传输速率、提高系统容量、提高频谱效率、提高抗干扰能力和延长信道距离，而OFDM技术可以最大限度地利用频谱资源，同时对多径效应具有优异的抵抗能力。
因此，MIMO-OFDM系统成为了5G通信的核心技术。
然而，由于MIMO-OFDM系统具有多天线、多载波、多用户之间的交织复用等复杂特性，因此使得MIMO-OFDM系统同步方面的研究变得越发重要。
同步对于保障信号的准确传输和接收质量至关重要，因此，研究MIMO-OFDM系统同步技术的性能，将对提高移动通信系统中的可靠性和性能有重要的作用。
二、选题意义MIMO-OFDM系统同步技术研究与应用的意义主要有以下几点：1.提高系统容量和频谱效率：通过研究MIMO-OFDM系统同步技术，可以增加系统对于多用户的支持能力，提高频谱资源的利用效率；同时可以提高传输速率和系统容量。
2.提高抗干扰能力：研究MIMO-OFDM系统同步技术能够提高对于多径效应和多用户之间干扰的抵抗能力。
3.提高信号传输的准确度：同步对于保障信号的准确传输和接收质量至关重要，研究同步技术可以降低误码率，提高信号传输的准确度。
4.优化网络质量和用户体验：MIMO-OFDM系统同步技术的研究和应用，将对提高移动通信系统的整体质量和用户体验有重要的作用。
三、研究内容本论文主要研究以下内容：1. MIMO-OFDM认知无线电同步技术的原理和模型：粗描述MIMO-OFDM系统的模型参数，并对认知无线电同步技术进行全面的研究。
2. MIMO-OFDM系统的时间、频率同步以及信道估计：探究MIMO-OFDM系统的时间同步、频率同步和信道估计技术，为后续同步技术的研究奠定基础。
MIMO-OFDM同步技术研究及其FPGA设计与实现的开题报告
MIMO-OFDM同步技术研究及其FPGA设计与实现的开题报告一、研究背景随着移动通信设备的广泛应用以及用户对高速率、高质量的通信服务的需求不断增加，MIMO（Multiple Input Multiple Output）和OFDM（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）技术被广泛应用于现代无线通信系统中，以满足无线通信系统对高速率、高可靠性、高容量和低功耗等多方面需求。
MIMO-OFDM技术通过多天线技术和频率复用技术的有机结合，实现了无线通信系统中的高速率、高可靠性和高容量等多方面性能优化。
然而，MIMO-OFDM技术在实际应用中面临许多挑战，其中同步问题是MIMO-OFDM系统设计中的关键问题之一。
目前，MIMO-OFDM同步技术的研究还处于初级阶段，需要进一步深入研究和探讨。
二、研究内容本文拟对MIMO-OFDM同步技术进行研究，并针对同步问题进行探讨。
具体研究内容如下：1. MIMO-OFDM同步技术原理及其研究现状：介绍MIMO-OFDM同步技术的原理及其研究现状，包括频率同步、符号同步和载波频偏估计等方面。
2. 基于信道估计的频率同步算法设计：通过对几种常用的频率同步算法进行分析和比较，设计一种基于信道估计的频率同步算法，并对其进行仿真验证。
3. 基于多径信道特性的符号同步算法设计：综合考虑MIMO-OFDM信道的多径效应，设计一种基于多径信道特性的符号同步算法，并对其进行仿真验证。
4. 基于幅度同步的载波频偏估计算法设计：针对MIMO-OFDM系统中载波频偏对通信系统性能的影响，设计一种基于幅度同步的载波频偏估计算法，并对其进行仿真验证。
5. MIMO-OFDM同步技术FPGA实现：针对MIMO-OFDM同步算法的实时性要求和计算复杂度，设计MIMO-OFDM同步技术的FPGA实现方案，并进行硬件实现和验证。
三、研究意义本文旨在对MIMO-OFDM同步技术进行研究，并探讨同步问题。
一种新的分布式MIMO-OFDM系统同步算法
一种新的分布式MIMO-OFDM系统同步算法
张维校;刘顺兰;曾嵘
【期刊名称】《机电工程》
【年(卷),期】2010(027)008
【摘要】针对不等周期同步算法多段重复引起的同步峰值模糊的问题,提出了一种适用于多输入/多输出正交频分复用(MIMO-OFDM)系统的定时同步算法,算法在原有的不等周期同步模式(UPSP)算法的基础上对其进行结构的优化,同时利用Zadoff_Chu序列良好的互相关性来提高算法的性能.仿真结果表明,提出的算法在AWGN和多径信道下能有效地进行定时同步,特别是在多径情况下,新算法较UPSP 算法能更有效地提高准确定时概率.
【总页数】3页(P111-113)
【作者】张维校;刘顺兰;曾嵘
【作者单位】杭州电子科技大学,通信工程学院,浙江,杭州,310018;杭州电子科技大学,通信工程学院,浙江,杭州,310018;杭州电子科技大学,通信工程学院,浙江,杭州,310018
【正文语种】中文
【中图分类】TN929
【相关文献】
1.一种新的分布式并网逆变器预同步算法 [J], 孙光
2.MIMO-OFDM分布式天线系统的定时同步算法 [J], 姚志强;盛孟刚;尹俊勋
3.多径瑞利衰落信道下一种改进的分布式MIMO-OFDM符号定时同步算法 [J], 李璀;杨贻嘉;荣嵘;彭永怀
4.MIMO-OFDM系统中一种改进的符号同步算法 [J], 张宇;张乃通
5.一种适用于分布式MIMO-OFDM系统的时间同步算法 [J], 施冠超;邓单;朱近康因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
MIMO-OFDM分布式天线系统的定时同步算法
MIMO-OFDM分布式天线系统的定时同步算法姚志强;盛孟刚;尹俊勋【期刊名称】《电波科学学报》【年(卷),期】2010(025)004【摘要】针对现有MIMO-OFDM分布式天线系统的定时同步算法不能准确估计精确符号定时的局限性,提出了一种MIMO-OFDM分布式天线系统的定时同步算法,新算法设计了一个正交变周期训练序列(OVP)集,每根发射天线的前导符号由此集合中的一种训练序列构成,利用天线间训练序列的正交性和变周期性,在接收端定义了相应的帧头捕获度量函数和精确符号定时度量函数,能准确地估计出分布式天线系统的时延矩阵.仿真结果显示:无论在AWGN信道还是多径衰落信道下,各天线时延和天线间时延(ITD)的估计性能都要优于传统算法,有效地解决了MIMO-OFDM分布式天线系统的精确符号定时同步问题.【总页数】8页(P717-724)【作者】姚志强;盛孟刚;尹俊勋【作者单位】湘潭大学信息工程学院,湖南,湘潭,411105;华南理工大学电子与信息学院,广东,广州,510640;湘潭大学信息工程学院,湖南,湘潭,411105;华南理工大学电子与信息学院,广东,广州,510640【正文语种】中文【中图分类】TN92【相关文献】1.MIMO-OFDM系统空间分集定时同步算法 [J], 彭端;彭珞丽;尹长川;乐光新2.基于CAZAC序列的MIMO-OFDM系统定时同步算法 [J], 陈发堂;曾雄3.多径瑞利衰落信道下一种改进的分布式MIMO-OFDM符号定时同步算法 [J], 李璀;杨贻嘉;荣嵘;彭永怀4.分布式MIMO-OFDM定时同步算法的研究及比较 [J], 张驰;韩太林;陈小云5.MIMO-OFDM系统多基站协作传输的盲定时同步算法 [J], 贾国庆;熊勇因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
MIMO-OFDM系统同步与信道估计技术研究的开题报告
MIMO-OFDM系统同步与信道估计技术研究的开题报告一、研究背景和意义随着移动通信技术的飞速发展，无线通信技术的发展也越来越成熟。
在多输入、多输出正交频分复用（MIMO-OFDM）中，无线信道的时变性、频率选择性和复杂性对信道的估计和同步产生了挑战。
同时，MIMO-OFDM系统的多样性使得其成为了下一代无线通信系统的核心技术之一。
因此，研究MIMO-OFDM系统同步与信道估计技术具有现实意义和广泛的应用前景。
二、研究内容本文将研究MIMO-OFDM系统同步与信道估计技术。
主要涵盖以下内容：1. MIMO-OFDM系统基础知识的介绍：介绍MIMO-OFDM系统的理论知识，包括多路径传输、时分复用和空分复用等技术。
2. MIMO-OFDM系统同步技术的研究：研究同步技术对于MIMO-OFDM系统的影响，分析同步误差对系统性能的影响，并改进同步算法提高系统的性能。
3. MIMO-OFDM系统信道估计技术的研究：研究信道估计技术对于MIMO-OFDM系统的影响，包括渐进信道估计、非渐进信道估计和数据驱动信道估计等方法，并进行性能评估，提出改进算法提高信道估计的准确性。
4. MIMO-OFDM系统同步与信道估计技术的联合研究：考虑同步误差和信道估计误差的交互作用，分析联合误差对系统性能的影响，提出联合优化算法提高系统的性能。
三、研究方法本研究采用实验仿真和理论分析相结合的方法。
首先在Matlab软件中搭建MIMO-OFDM系统模型，进行仿真实验，并对仿真结果进行分析。
然后通过对不同同步算法和信道估计算法进行理论分析，得出相关结论。
四、预期成果本研究的预期成果包括：1. 对MIMO-OFDM系统同步和信道估计技术进行研究，得出各自的优劣，为系统设计提供参考。
2. 对同步算法和信道估计算法进行改进，提高系统的性能。
3. 对MIMO-OFDM系统同步与信道估计的联合优化算法进行研究和实现。
4. 发表相关论文并参加相关国内外学术会议。
分布式MIMO OFDM系统的时频同步
分布式MIMO OFDM系统的时频同步
刘琦;郭心悦
【期刊名称】《信息技术》
【年(卷),期】2015(39)6
【摘要】针对分布式MIMO OFDM系统,提出一种基于分数阶傅里叶变换(FRFT)的定时同步与频偏捕获算法.发送端采用线性调频信号作为训练序列,接收端通过分数阶傅里叶变换,先对各个发送天线之间的相互干扰进行抑制,再完成定时同步与频偏捕获.相比于已有算法,该算法有效地提升了定时同步与频偏捕获的精度.仿真结果表明了其有效性.
【总页数】5页(P99-102,108)
【作者】刘琦;郭心悦
【作者单位】华为技术有限公司上海研究中心,上海201206;上海理工大学医疗器械与食品学院,上海200093
【正文语种】中文
【中图分类】TN911.72
【相关文献】
1.MIMO-OFDM系统时频快速同步算法 [J], 范慧丽;孙景芳;杨平;李丁山
2.分布式MIMO-OFDM系统帧同步性能分析 [J], 姚志强;罗荆;丁跃华;裴廷睿
3.MIMO OFDM系统联合时频同步算法 [J], 许成谦;刘萌萌
4.分布式MIMO-OFDM系统中的时频同步 [J], 郭漪;刘;刚;葛建华;丁海洋
5.基于MIMO-OFDM系统的时频同步分析 [J], 李建国;李达飞;韩方景
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计 算 机 系 统 应 用
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２ ０ １ ４年 第 ２ ３卷 第 ４期
分布式 ＭＩ ＭＯ ． Ｏ Ｆ Ｄ Ｍ 定时同步算法的研究及 比较①
张 驰 ，韩 太 林 ，陈 小 云
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子载波数据 的反 向共轭定 时算法性 能突 出．
关键词： ＭＩ ＭＯ— Ｏ Ｆ Ｄ Ｍ；定时敏感；频偏估计；定时同步： 频率 同步
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（ 中 国科学院长春光学精密机械与物理研究所，长春 １ ３ ０ ０ ３ ３ ）
摘
要：多输入 多输 出． 正交频分 复用（ ＭＩ ＭＯ ． Ｏ Ｆ Ｄ Ｍ） 技术是下一代 ４ Ｇ 通信 的核心技术，具有频 谱利用率高， 抗
Байду номын сангаас
干扰 能力强，信道容量大等优点． 分布式 ＭＩ ＭＯ． Ｏ Ｆ ＤＭ 系统会产生 多时延 、 多频偏，同时对 定时和 频偏非常敏感， 所 以对分布式 ＭＩ ＭＯ． Ｏ Ｆ Ｄ Ｍ 同步算法的研究更加具有实际意义． 文章对 目前三种分布式 ＭＩ ＭＯ ． Ｏ Ｆ Ｄ Ｍ 定时 同步 算法从序列结构，性能做 了全面的 比较分析与总结，并通过 ＭＡ Ｔ Ｌ Ａ Ｂ仿真进行 比较， 得 出运 用 Ｃ Ａ Ｚ Ａ Ｃ序列作 为
（ Ｃ ｈ ａ ｎ ｇ ｃ ｈ ｕ ｎ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ ｏ ｆ Ｏ ｐ ｔ ｉ ｃ ｓ ， Ｆ ｉ ｎ ｅ Ｍｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉ ｃ ｓ ａ ｎ ｄ Ｐ ｈ ｙ ｓ ｉ ｃ ｓ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ｅ ｓ ｅ Ａｃ ａ ｄ ｅ ｍｙ ｏ ｆ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ｓ ， Ｃ ｈ ａ ｎ ｇ ｃ ｈ ｕ ｎ １ ３ ０ ０ ３ ３ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）