第13讲-OFDM系统的频偏与时偏
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含含含含含含含
3
Quadrature
1
-1
-3
-3
-1 1 In-Phase
3
29
10
传输信号为 (1 + j)
1
0.5 Re(Y(k)) 0 -0.5 0
5 k
10
15
11
传输信号为 (1 + j)
1.5 1 0.5
Im(Y(k))
0 -0.5 -1 0
5 k
10
15
12
传输信号为 (1 + j)
1.5
1 ABS(Y(k)) 0.5 0 0
5 k
10
15
13
载波频率偏差， 载波频率偏差，ε = 5%
6
二、载波频率偏移对 OFDM 系统接收信号的影响
• 变换后传输信号表示为： 设发射端经过 IFFT 变换后传输信号表示为：
7
8
9
结论： 结论： 由于频偏的存在， ① 由于频偏的存在，传输在任何子载波上的信号都会对其它 子载波产生干扰。 子载波产生干扰。 有关，与绝对子载波号无关。 ② 子载波间干扰与 l-k 有关，与绝对子载波号无关。 为子载波干扰系数， 系数。 ③ 称 Sl-k 为子载波干扰系数，或 ICI 系数。 ④ 所有子载波上都传有信号时，每个子载波上的 ICI 信号为 所有子载波上都传有信号时， 信号之和。 其他所有子载波上传输数据所产生的 ICI 信号之和。 当有载波偏移时，接收信号的星座图产生角度旋转， ⑤ 当有载波偏移时，接收信号的星座图产生角度旋转，同时 信号星座图扩散。 信号星座图扩散。
17
其中， 其中，S 中的每一项由前面的表达式给出
18
19
采样频率同步模型
20
21
22
采样时钟偏差
23
24
25
结论： 结论： ① 采样频率偏差导致 ICI ② ICI 值的大小与绝对的子载波号 l 有关
26
27
收发端载波偏差对单载波系统的影响
?
28
收发端载波偏差对单载波系统的影响
5 4 3 2
Imaginary
1 0
-1 -2 -3 -4 -5 -5 0 5
14
Real
载波频率偏差， 载波频率偏差，ε = 25%
6
4
2
Imaginary
0
-2
-4
-6 -6
-4
-2
0
2
4
6
Real
15
三、载波频率偏移纠正方法一
OFDM 系统载波偏移 的时域纠正方法
16
三、载波频率偏移纠正方法二
1
OFDM 系统的载波频偏
一、载波频偏模型
设发射的 OFDM 符号为
2
3
4
OFDM系统载波偏移模型（没有噪声） 系统载波偏移模型（没有噪声） 系统载波偏移模型
5
结论： 结论： ① 载波频率偏移对于低频信号的作用相当于在 OFDM时域采样序列上增添了一个等效指数 时域采样序列上增添了一个等效指数 因子 该因子是随着时间连续变化的， ② 该因子是随着时间连续变化的，即 n = 0 ~ N ③ 频偏对系统的影响可写为归一化频偏ε的函数 频偏对系统的影响可写为归一化频偏 的函数
第十三讲) 数字通信 (第十三讲 第十三讲 OFDM系统的频偏与时偏 系统的频偏与时偏
2007 Yuping Zhao 百度文库Professor) 赵玉萍 Department of Electronics Peking University Beijing 100871, China email: yuping.zhao@pku.edu.cn
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-1 1 In-Phase
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传输信号为 (1 + j)
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0.5 Re(Y(k)) 0 -0.5 0
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传输信号为 (1 + j)
1.5 1 0.5
Im(Y(k))
0 -0.5 -1 0
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传输信号为 (1 + j)
1.5
1 ABS(Y(k)) 0.5 0 0
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载波频率偏差， 载波频率偏差，ε = 5%
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二、载波频率偏移对 OFDM 系统接收信号的影响
• 变换后传输信号表示为： 设发射端经过 IFFT 变换后传输信号表示为：
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结论： 结论： 由于频偏的存在， ① 由于频偏的存在，传输在任何子载波上的信号都会对其它 子载波产生干扰。 子载波产生干扰。 有关，与绝对子载波号无关。 ② 子载波间干扰与 l-k 有关，与绝对子载波号无关。 为子载波干扰系数， 系数。 ③ 称 Sl-k 为子载波干扰系数，或 ICI 系数。 ④ 所有子载波上都传有信号时，每个子载波上的 ICI 信号为 所有子载波上都传有信号时， 信号之和。 其他所有子载波上传输数据所产生的 ICI 信号之和。 当有载波偏移时，接收信号的星座图产生角度旋转， ⑤ 当有载波偏移时，接收信号的星座图产生角度旋转，同时 信号星座图扩散。 信号星座图扩散。
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其中， 其中，S 中的每一项由前面的表达式给出
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采样频率同步模型
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采样时钟偏差
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结论： 结论： ① 采样频率偏差导致 ICI ② ICI 值的大小与绝对的子载波号 l 有关
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收发端载波偏差对单载波系统的影响
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收发端载波偏差对单载波系统的影响
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载波频率偏差， 载波频率偏差，ε = 25%
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三、载波频率偏移纠正方法一
OFDM 系统载波偏移 的时域纠正方法
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三、载波频率偏移纠正方法二
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OFDM 系统的载波频偏
一、载波频偏模型
设发射的 OFDM 符号为
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OFDM系统载波偏移模型（没有噪声） 系统载波偏移模型（没有噪声） 系统载波偏移模型
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结论： 结论： ① 载波频率偏移对于低频信号的作用相当于在 OFDM时域采样序列上增添了一个等效指数 时域采样序列上增添了一个等效指数 因子 该因子是随着时间连续变化的， ② 该因子是随着时间连续变化的，即 n = 0 ~ N ③ 频偏对系统的影响可写为归一化频偏ε的函数 频偏对系统的影响可写为归一化频偏 的函数
第十三讲) 数字通信 (第十三讲 第十三讲 OFDM系统的频偏与时偏 系统的频偏与时偏
2007 Yuping Zhao 百度文库Professor) 赵玉萍 Department of Electronics Peking University Beijing 100871, China email: yuping.zhao@pku.edu.cn