蔡广平[1]2007年在《正交频分复用系统及其同步技术研究》文中研究说明在无线通信系统中，由频率选择性衰落引起的符号间干扰(．ISI)是影响通信系统容量、传输速率和通信质量的主要因素。对于高速数据业务，高速信息流的符号宽度相对较窄，ISI问题更为严重，采用多载波传输可以有效地解决ISI问题。正交频分复用(OFDM)是一种有效的多载波传输技术，具有频谱利用率高、传输容量大、抗窄带干扰能力强、易于实现等优点，适用于在多径环境中的高速数据传输，具有广阔的应用前景。然而与单载波系统相比，OFDM系统对载波频率偏移和定时误差更为敏感，对同步精度要求更高，且实现起来比较复杂，是OFDM系统实现的一个难点。论文简要地阐述了OFDM的基本原理，对其关键技术进行了分析，并与单载波传输技术、其他多址技术进行了比较。重点研究OFDM系统的同步技术，在阐述OFDM同步原理的基础上，分析了同步偏差对OFDM系统的影响，对同步算法进行了综述，分析了几种借助辅助信息的经典同步算法及其改进算法，采用Matlab6.5搭建了OFDM系统仿真平台，对同步算法进行了仿真。分析表明，基于循环前缀的同步方法比较简单，无需额外插入辅助信息，但估计范围较小，估计性能受循环前缀长度的影响较大；基于训练序列的同步方法估计性能良好，设计优良的训练符号是关键；基于导频信息的同步方法，可充分利用用于信道估计的导频信息，但如何有效利用导频比较困难。将OFDM技术应用到机务段无线局域网，设计了基于OFDM的机务段无线局域网同步系统，充分利用IEEE802.11a帧结构中的前导序列，提出了基于训练序列的无线局域网同步方案，通过仿真验证了所提出方法在分组检测、符号定时以及频率同步方面的有效性和正确性。
崔琪楣[2]2003年在《正交频分复用系统中同步技术的研究》文中研究表明正交频分复用(OFDM)技术具有抗多径时延、抗信道衰落、频谱利用率高、硬件实现简单等优点，近年来受到广泛关注，但OFDM技术存在着两个主要缺点：对非线性问题敏感、对定时偏差和频率偏移敏感，如何克服这两个缺点是OFDM技术研究的主要方向之一，本文主要是研究正交频分复用技术中的定时偏差和频率偏移敏感问题即同步问题。 本文首先介绍了OFDM技术的基本原理、特点以及多径信道特征等，然后对OFDM系统结构进行分析，解析非同步的原因以及它们对系统产生的影响，定时偏差和载波频率偏移两个因素对系统性能的影响最大，文中围绕着这两点进行深入研究。文中分析了当前用于OFDM系统中的多种同步技术，它们基本上属于两大方向：基于数据符号和非基于数据符号。目前基于数据符号的同步技术已在OFDM系统中得到广泛应用，文中提出了两种基于数据符号的同步技术：基于导频符号和基于循环前缀；非基于数据符号的同步技术是近年来开始应用于OFDM系统中的，文中提出了一种基于空子载波的同步算法，最后对各种算法分别作了计算机仿真，分析其性能。 多入多出技术和OFDM技术的结合是未来宽带无线通信研究的热点之一，文中特别提到MIMO-OFDM技术的同步问题。目前应用较成熟的同步技术基本上是针对SISO-OFDM系统而提出的，如果不作修改是不能应用于MIMO-OFDM系统中的，如何把现有的同步算法应用到多入多出系统中是本文第四章研究的主要问题，文中利用所提出的同步技术实现了一种MIMO-OFDM系统设计。
郝小勇[3]2010年在《光正交频分复用系统同步技术研究》文中进行了进一步梳理光正交频分复用(OOFDM)技术是近年来出现的一种新型光传输技术,它是正交频分复用技术和光纤通信技术相结合的产物,拥有两者的所有优点。利用在光纤信道中传输OFDM信号可以大幅度提高现有光纤通信系统的性能,同时又不需要进行昂贵的均衡和色散补偿,是一种非常有前景的光传输技术。OFDM系统都对同步要求很高,OOFDM系统也不例外。定时不同步会带来符号间干扰(ISI);载波不同步会带来载波间干扰(ICI);采样频率偏差会引入ISI和ICI。这些都会严重影响系统的性能。现今人们提出的各种同步算法几乎都是针对无线OFDM系统的。光纤信道下的OFDM系统传输速率较高,而无线信道下的OFDM同步算法都需要在接收端进行大量的浮点运算,这对于光纤传输的OFDM系统来说是一大挑战。针对这一情况本文提出了一种不需要复杂数据处理的时间同步方法。OOFDM系统根据其系统结构,有的同时需要进行时间同步和频率同步,有的只需要时间同步。因此本文按照OOFDM系统结构的不同而分开讨论时间同步和频率同步。本论文的主要工作可以概括为:1.建立了基于matlab的多模光纤(MMF)强度调制直接探测(IMDD)OOFDM仿真系统,在此基础上对几种典型的数据辅助型同步算法进行了仿真分析,并提出了两种改进时间同步算法,获得了较好的性能。2.针对单模光纤OOFDM系统的特点提出了一种新颖的时间同步方法,并建立了对应的理论模型。分析了该方法的定时估计的均值和方差。用OptiSystem7.0软件对该方法进行了原理性验证。3.分析了两种典型的需要进行频率同步的OOFDM系统的结构和其频率同步方法,并针对本文提出的一种导频结构给出了其相应的频率同步算法。
李勇志[4]2013年在《基于光正交频分复用系统峰均比抑制技术的研究》文中提出光正交频分复用(Optical Orthogonal Frequency Division Multiplexing,O-OFDM)技术以其高频谱利用率、强抗干扰能力以及良好的抗色散特性等诸多优势在大容量、长距离光通信系统中有广阔的应用前景，受到了人们的广泛关注和研究。O-OFDM系统同OFDM系统一样，存在的一个主要缺点是信号峰均功率比(Peak-to-Average Power Ratio, PAPR)较高。本文围绕解决O-OFDM系统的高PAPR问题展开研究，取得的主要研究成果如下：(1)理论分析高PAPR对O-OFDM系统的影响。信号在传输过程中，高PAPR对O-OFDM系统的影响主要体现在两大方面：信号非线性失真和光纤的非线性效应。本文进行简单数学推理结合理论阐述，首先对线性范围要求严格的系统关键器件包括放大器、模数转换器和马赫曾德尔电光调制器进行高PAPR影响的理论分析，当传输的信号PAPR过高会导致系统关键器件进入到非线性区域，引起信号非线性失真，造成系统频谱扩展、调制失真和谐波的产生。接着分析在传输过程中光OFDM信号的高PAPR使其在光纤传输过程中极易受非线性效应的影响，不仅会引起严重的光纤科尔效应和降低传输系统的信噪比，也会引起子载波间的交调干扰和带外功率辐射。(2)针对强度调制/直接检测O-OFDM通信系统，本文提出一种基于虚拟子载波降低O-OFDM信号PAPR方法。该方法利用OFDM信号的指定位置部分虚拟子载波来抑制系统PAPR，在发送端不需要传输OFDM信号的边带信息，接收端不需增加额外处理。大量实验和仿真结果证明，经200km标准单模光纤(StandardSingle-mode Fiber, SSMF)传输后，该方法既能更加有效地抑制O-OFDM的PAPR，又能改善系统的误码率性能和降低传统虚拟子载波技术计算的复杂度。
王绍丽[5]2008年在《正交频分复用系统同步算法研究》文中进行了进一步梳理正交频分复用(OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing,OFDM)技术是宽带无线接入领域和下一代(Beyond3G)移动通信系统的核心技术,具有频谱利用率高,数据传输速率高,抗多径衰落能力强的优点,已经受到人们的广泛关注。OFDM系统自身的正交多载波调制特点,决定了其对定时误差和载波频率偏差十分敏感。能否实现准确的符号定时同步和载波频率同步,对OFDM系统的整体性能有着决定性的影响。因此同步成为OFDM系统中的关键环节,并成为现代通信领域中的研究热点。本文首先介绍了OFDM系统的发展历史与基本原理。在系统分析各种同步误差对OFDM系统性能的影响基础上,详细介绍并论述了基于训练符号的OFDM系统符号定时和载波频率联合同步算法,并且对几种经典算法分别进行了系统仿真和性能分析。针对基于训练符号的同步算法,在分析各种经典定时同步算法的优缺点后,本文提出了一种具有冲激响应特性的理想定时度量曲线的新算法。充分利用训练符号中的相关信息进行符号定时和载波频率的联合同步。作为定时算法的训练序列,克服了此类算法的定时同步性能容易受到循环前缀影响的缺点。仿真结果表明,改进算法的符号定时同步性能优于传统算法,并且改进算法能够获得与传统算法相当的载波频率同步性能。
李从兵[6]2006年在《正交频分复用系统的同步技术研究》文中进行了进一步梳理OFDM(Orthogonal Frequency DiVision Multiplexing，正交频分复用)技术是4G(the 4th Generation)移动通信的核心技术，它的主要思想是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一个子载波进行调制，并且各子载波并行传输。这样，尽管总的信道是非平坦的，具有频率选择性，但是每个子信道是相对平坦的，在每个子信道上进行的是窄带传输，信号带宽小于信道的相应带宽，因此就可以大大消除信号波形间的干扰。 同步技术是任何一个通信系统都需要解决的实际问题，其性能直接关系到整个通信系统的性能。可以说，没有准确的同步算法，就不可能进行可靠的数据传输，同步是信息可靠传输的前提。 由于OFDM是多载波通信系统，并且各个子载波之间要求严格正交，因此OFDM系统对同步的要求特别严格。同步偏差对OFDM系统的性能会产生很大影响，良好的同步方案是OFDM系统能得到广泛应用的前提条件之一。 在OFDM系统中存在定时、频率、采样等方面的同步要求，本文在介绍了OFDM系统基本原理及关键技术的基础上，分析了同步偏差对OFDM系统的影响，以及常见的定时及频率同步算法。 接着，本文对实验项目中基于循环前缀和导频的拓展联合算法进行了分析，对其系统模型、ML估计做出了详尽的阐述，并在此基础上提出了分步式的估计流程，对传统的基于CP的算法进行了改进，仿真结果表明，分步式的估计流程符合试验预期，在性能上具备优势。本文还在分步式估计的基础上，对单纯基于循环前缀和导频的估计进行了仿真，深入考察了二者在不同情况下的性能。
马超, 宋述林, 付会凯[7]2009年在《正交频分复用系统中同步技术研究》文中研究说明正交频分复用(OFDM)是一种高效的调制传输技术,将被广泛地应用于新一代无线通信系统中。文章介绍了OFDM系统的基本概念,引出OFDM系统的同步技术的重要性,重点对载波同步、符号同步及样值同步作了原理陈述和性能分析,介绍了同步算法基本步骤,并提出了同步算法的实现方案。
胡桂彬[8]2016年在《Turbo码与RS-Turbo级联编码在光正交频分复用系统中的应用》文中提出光正交频分复用技术(OOFDM)做为长距离、高速率、大容量光通信传输系统的一种关键技术成为了研究的热点。但是由于光纤非线性,信号的高峰均功率比(PAPR)以及光放大器的自发辐射噪声(ASE)等的存在,对系统的误码率性能产生了严重的影响。因此,本文通过理论分析和仿真对OOFDM系统进行了研究并提高系统的误码率(BER)性能。本文的主要内容如下:1.介绍OFDM、OOFDM以及编码等技术的发展情况和研究现状。2.介绍本文需要用到的基本原理。如OFDM原理、Turbo码和RS码的编解码原理。3.建立了一个采用Turbo编码的直接检测光正交频分复用系统,比较分析了编码系统与未编码系统的传输性能。在编码系统中采用了叁种解码算法,分别为:Log-MAP,Max-Log-MAP和Threshold Max-Log-MAP。通过比较叁种解码算法,发现使用Max-Log-MAP算法时,系统的误码率性能最好。在传输距离为240km时,传输速率为30Gb/s的未编码系统的误码率达到10-3数量级时,光信噪比要达到24dB,而传输速率为50Gb/s的Turbo编码系统,达到同样误码率性能时,光信噪比只需达到20dB。4.将RS-Turbo级联编码应用到相干光正交频分复用系统中。对于RS-Turbo级联码,采用了码率为1/2的Turbo码和RS(186,166,8)。Turbo码的解码算法采用了两种,分别是Max-Log-MAP算法和Log-MAP算法,RS码解码采用了迭代BM算法。仿真结果显示,采用RS-Turbo级联编码的CO-OFDM系统的误码率性能在高光信噪比时有明显改善,与采用Turbo编码的系统相比,迭代次数明显减少。另外,当Turbo码采用Max-Log-MAP算法解码时,采用RS-Turbo级联编码的CO-OFDM系统可以无差错传输400km,而采用Turbo编码的系统在误码率低于10-4数量级时只能传输240km。5.搭建了基于相干光正交频分复用和PDM(Polarization Division Multiplexing)的WDM(Wavalength Division Multiplexing)系统,并将Turbo码和RS-Turbo级联编码应用到系统中,仿真证明在光信噪比为22dB时,可以实现200Gb/s数据的无误码传输。
李佳[9]2006年在《正交频分复用系统中同步技术的研究》文中研究说明第四代移动通信(4G)中系统的数据传输速率可以达到10Mbps～20Mbps，最高可以达到100Mbps，可以提供数据、图像、视频等多媒体业务。而带宽在移动通信中是非常稀缺的资源。正交频分复用(OFDM)技术由于具有频谱利用率高、调制方式灵活、抗多径干扰等特点，已成为第四代移动通信系统的关键技术。它把信道分成许多正交子信道，各子信道之间保持正交，频谱相互重迭，这样减少了子信道间干扰，提高了频谱利用率。随着人们对通信宽带化、个人化和移动化的需求，OFDM技术在无线通信领域必将得到广泛应用。 本文首先介绍了移动通信的发展现状、无线通信信道和OFDM技术的基本原理，然后着重对OFDM技术的基本理论知识、基本系统模型和保护间隔循环前缀等相关的理论进行分析，并介绍了OFDM技术的发展现状和技术优缺点。在用MATLAB搭建的系统仿真平台上对OFDM系统的抗多径能力、抗高斯白噪声能力、抗同步错误的能力，以及由较高的PAPR而导致的信号畸变所引起的误码率的情况，进行了仿真，比较了几种子载波的调制方式(主要比较了PSK、QPSK以及16PSK)在各种信道环境下的性能表现。OFDM系统对频率偏移敏感，因此同步技术在OFDM系统中占有重要地位。本文重点研究了OFDM系统中的同步技术。分别对OFDM系统当中的定时同步和频率同步问题进行了分析。分析了载波同步、采样同步和符号定时同步对系统性能的影响。研究利用导频信号进行同步的方法、基于特殊训练符号进行同步的算法和利用循环前缀相关性的最大似然估计算法及其改进算法，给出了仿真结果并进行了比较。最后研究了OFDM在蜂窝系统中的应用问题。介绍了几种多载波CDMA技术、多载波方案的比较以及多载波CDMA系统的优缺点。
李艳苹[10]2012年在《正交频分复用系统时频同步算法的研究》文中研究说明正交频分复用(OFDM)技术是一种多载波调制技术。OFDM技术以其频谱利用率高，抗多径衰落能力强等优点，得到了人们的广泛关注。OFDM技术不仅被应用到了无线通信，还被应用到了无线局域网，OFDM技术已经被作为IEEE802.11a的物理层标准，现在人们更将其视为后3G时代移动通信的核心技术，而且，人们正在尝试将OFDM技术应用到低压电力线载波通信上。近年来，MIMO技术与OFDM技术的结合逐渐成为人们研究的热点。但无论OFDM系统还是MIMO-OFDM系统都对同步误差非常敏感，若在OFDM系统或MIMO-OFDM系统中存在同步误差，将会在系统中引起符号间干扰，甚至引起子载波间干扰，破坏OFDM系统子载波间的正交性，因此，较准确的定时同步和载波频率同步是OFDM系统及MIMO-OFDM系统正常工作的前提。本文首先分析了同步误差对OFDM系统性能的影响。通过对定时同步误差和载波频偏误差的深入分析，给出了定时同步误差和载波频偏误差对OFDM系统性能的影响。其次，研究了基于训练序列的定时同步算法。通过对S&C算法和Minn算法的分析和研究，提出了基于新训练序列的改进算法，提高了OFDM系统定时同步性能。再次，研究了基于循环前缀的时频同步算法。研究了循环前缀长度对ML算法同步性能的影响，在此基础上，提出了基于变化长度循环前缀的改进ML定时算法，提高了ML算法在低信噪比情况下的同步估计性能。针对ML算法不适合在多径信道下进行同步估计的问题，提出一种基于循环前缀的差分OFDM时频同步算法。新算法能够完成多径信道下的时频同步估计。最后，研究了MIMO-OFDM系统的时频同步算法。MIMO信道是多入多出信道，一般分为集中式MIMO信道和分布式MIMO信道。本文针对集中式MIMO信道下的MIMO-OFDM系统，提出了一个四步策略的同步算法。所提算法需要1组短训练序列和2个长训练序列。两种训练序列结合，使所提算法具有较好的时频同步估计性能。
参考文献：
[1]. 正交频分复用系统及其同步技术研究[D]. 蔡广平. 中南大学. 2007
[2]. 正交频分复用系统中同步技术的研究[D]. 崔琪楣. 湖南大学. 2003
[3]. 光正交频分复用系统同步技术研究[D]. 郝小勇. 电子科技大学. 2010
[4]. 基于光正交频分复用系统峰均比抑制技术的研究[D]. 李勇志. 湖南大学. 2013
[5]. 正交频分复用系统同步算法研究[D]. 王绍丽. 西安电子科技大学. 2008
[6]. 正交频分复用系统的同步技术研究[D]. 李从兵. 北京邮电大学. 2006
[7]. 正交频分复用系统中同步技术研究[J]. 马超, 宋述林, 付会凯. 大众科技. 2009
[8]. Turbo码与RS-Turbo级联编码在光正交频分复用系统中的应用[D]. 胡桂彬. 天津理工大学. 2016
[9]. 正交频分复用系统中同步技术的研究[D]. 李佳. 北京邮电大学. 2006
[10]. 正交频分复用系统时频同步算法的研究[D]. 李艳苹. 哈尔滨理工大学. 2012
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