COFDM信道编码与同步技术的研究

武汉理工大学

宽带网络技术论文COFDM信道编码与同步技术的研究

目录

摘要 (2)

ABSTRACT (3)

1. COFDM概述 (4)

1.1 COFDM简介 (4)

1.2 COFDM基本原理简介 (4)

2. COFDM的编码 (6)

2.1 RS码 (6)

2.2卷积码 (7)

2.3 交织 (7)

3. COFDM中的同步技术 (9)

3.1 COFDM中采样钟同步的实现 (9)

3.2符号同步和载波同步 (10)

4. 总结 (12)

5. 参考文献 (13)

摘要

编码正交频分复用(COFDM)是一种多载波数字通信调制技术，它具有频谱利用率高和可对抗多径时延扩展等特点，因此通常被认为是超3代移动通信系统中的核心技术。其基本原理是将频域中的一个宽带信道划分成多个重叠的子信道进行窄带传输。在接收端，虽然频谱相互重叠，但是只要保证各子信道上信号的正交性，就可以将各信道上的信号正确分离。

本文重点研究了COFDM通信系统中的编码技术，包括RS码、卷积码、交织码。还研究了COFDM通信系统中的同步技术，详细分析了钟同步、符号同步和载波同步的原理和实现方法。

关键词：编码正交频分复用、编码、同步、频谱

ABSTRACT

Coded orthogonal frequency division multiplexing (COFDM) is a multi-carrier modulation digital communication technology, combined with high spectrum efficiency, combat multi-path delay spread and other characteristics, which is generally considered over the 3rd generation mobile communication system core technology. The basic principle is the frequency domain, a broadband channel into multiple overlapping narrowband sub channels for transmission. At the receiving end-device, the channel's signal can be properly separated while the orthogonal of sub-channel can be ensured despite of the spectral overlap.

This paper introduces the COFDM coding techniques in communications systems, including RS codes, convolution codes, interleaved code. COFDM, and studied synchronization in communication systems, introduce a detailed analysis of clock synchronization, symbol synchronization and carrier synchronization of the principle and method.

KEYWORDS: COFDM, code, synchronization, spectrum

1. COFDM 概述

1.1 COFDM 简介

COFDM （coded orthogonal frequency division multiplexing ），既编码正交频分复用的简称，是目前世界最先进和最具发展潜力的调制技术。

上世纪90年代至今，由于高速数据传输越来越受到人们的追捧，多载波传输技术开始受到了人们的广泛关注。作为其中的代表正交频分复用(OFDM)技术在数字音视频广播和高速无线局域网以及高比特率数字用户线等多个领域中得到了应用。在此基础上发展的COFDM(coded orthogonal frequency division multiplexing)，即编码正交频分复用技术，让信道编码技术与这种多载波技术进行了有效的结合，使得该技术除具有多载波调制功能外，同时拥有了强大的编码纠错能力。这样COFDM 的抗多径衰落能力、抗码间干扰(ISI)能力、抗多普勒频移能力等都得到了显著提高。利用COFDM 技术可真正实现“有阻挡、非通 视和高速移动条件下”的宽带高速传输，该技术是目前世界上最先进和最具发展潜力的调制技术。

1.2 COFDM 基本原理简介

OFDM(orthogonal frequency divided multiplex)是一种多载波发射技术，OFDM 在频域内将给定信道分成许多正交子信道，在每个子信道上使用单个子载波，把数据流也分解为若干个子数据流，分解数据流速率，再利用这些子数据流分别去调制各子载波。各子载波并行传输，减小了对单个载波的依赖性，为了进一步提高系统性能，OFDM 系统往往还和信道编码结合起来使用，这样的系统就是COFDM 。

多载波信号s(t)可写为如下复数形式：

∑-=⨯=10)()(N N t

jw N n e T d t s

其中ωωω∆+=n n 0为第n 个载波频率， )(T d N 为第n 个载波上的复数信号，若设定在一个符号周期内)(T d N 为定值，信号采样频率为1/T ，一个符号周期T 内含有N 个采样值，令0ω=0，则：

t

n j N N N e T d kT s )(10)()(ω∆-=⨯=∑

将其与IDFT 形式(系数忽略)