研究内容

本文主要研究了OFDM的定时同步技术。对于数字通信系统来说，定时同步和载波同步是实现信息可靠传输的必要条件。如果定时估计不准确，FFT窗口的起始位置不在当前OFDM符号的第一个样点上，那么FFT窗口就可能包含相邻OFDM符号的样点，从而引起符号间干扰(ISI)。而对于子载波要求严格保持正交的OFDM系统来说，载波的频率偏移所带来的影响会更严重，由于频率偏移和符号定时偏移破坏了各予信道载波的正交性，导致载波干扰(ICI)。

本文将就OFDM系统的定时同步做详细的分析，第二章介绍OFDM系统的模型及基本原理和OFDM的优缺点。第三章介绍系统的同步问题，包括对OFDM系统中的同步的概述以及介绍了基于循环前缀、基于训练序列和基于子载波的导频的三种方法。最后分析了同步的一般过程。第四章是本文的重点，分析的是定时同步。首先阐述了定时不同步对OFDM系统的影响，然后对Schmidl&Cox提出的定时算法做了详细分析，并由本文作者将该算法应用于IEEE 802.16d系统中，还学习了一种由Yun Chiu& Dejan Markovic等提出的一种改进的方法。最后介绍了由一种由孙启通提出的新定时算法，由本文作者对新算法在IEEE 802.16d系统进行仿真。第五章对频偏估计做了一些简单的介绍，分析了其对OFDM系统的影响及简单讨论了Schmidl&Cox提出频偏估计算法原理。最后是对本文的总结。

而由图4-9可知，理论最高采样点应该是在第385个采样点，次高点应该是在第257个采样点。由于仿真为更好的模拟现实系统，则在程序中加入5个点的延时，所以仿真出的最佳采样点和次高采样点应该是在第390个和第262个。图4-10（a）和图4-10（b）分别是在SUI-3信道，信噪比为5dB和-15dB时候M（d）值的图样，从图4-10（a）还可以看到，系统实际最佳定时点在第390个采样点，次高点在262个采样点，与预先得出的结果一致。最高点和次高点值分别为：0.1293和0.6230，与由式（4-12）算出来1：4比值相近。从图4-10（b）还可以看到，系统实际最佳定时点在第390个采样点，次高点在262个采样点，也与预先得出的推测一致。仿真表明，该算法具有极高的稳固性和灵敏度，即使在信噪比极低（-15dB）的情况亦能准确定时。

第四章首先分析了时间同步偏差对OFDM系统的影响，接着列举了几种较为实用的符号同步估计算法。针对802.16d系统的特点，在分析了Schmidl和Cox提出的算法和自相关互相关联合估计算法后，还分析文献[15]提出的一种新的定时同步的算法。文中给出了AWGN信道下新算法的峰值预测公式，这两个公式可以用于帧检测。用Matlab对新算法进行仿真，仿真显示这种新的算法具有很高的灵敏度，系统即使在-15dB的低信噪比下仍能良好工作，而且峰值稳定可预测。