摘 要： 在正交頻分復(fù)用" title="正交頻分復(fù)用">正交頻分復(fù)用(OFDM)系統(tǒng)中，定時(shí)同步和頻偏估計(jì)對(duì)系統(tǒng)性能起著關(guān)鍵作用。給出了基于IEEE802.11a的突發(fā)OFDM系統(tǒng)模型，利用突發(fā)OFDM本身所具有的前導(dǎo)字，提出了一種易于硬件實(shí)現(xiàn)" title="硬件實(shí)現(xiàn)">硬件實(shí)現(xiàn)的定時(shí)同步估計(jì)算法，仿真結(jié)果表明該算法能較好地適應(yīng)突發(fā)OFDM系統(tǒng)在短時(shí)間內(nèi)快速定時(shí)的要求。
關(guān)鍵詞： OFDM 突發(fā) 定時(shí)同步 前導(dǎo)字
近幾年來，正交頻分復(fù)用技術(shù)(OFDM)由于具有最大限度地利用頻譜資源和抗多徑干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)[1]，在無線通信中的應(yīng)用越來越得到關(guān)注，并相繼成為無線局域網(wǎng)IEEE802.11a、無線城域網(wǎng)IEEE802.16等無線通信標(biāo)準(zhǔn)的核心技術(shù)，并有望成為3G Beyond/4G" title="4G">4G的關(guān)鍵技術(shù)之一。
定時(shí)誤差和載波頻偏是OFDM系統(tǒng)必須要解決的兩個(gè)關(guān)鍵問題。嚴(yán)重的定時(shí)誤差會(huì)造成碼間干擾(ISI)，而載波頻偏會(huì)破壞子載波之間的正交性，從而導(dǎo)致載頻干擾(ICI)。這都將嚴(yán)重影響OFDM系統(tǒng)的性能，很多研究者對(duì)此進(jìn)行了深入的研究。但是提出的許多方法十分復(fù)雜，而不是真正從硬件實(shí)現(xiàn)上考慮。本文針對(duì)突發(fā)OFDM信號(hào)的定時(shí)同步技術(shù)要求，以基于IEEE802.11a標(biāo)準(zhǔn)的幀格式為例，提出了一種適合在硬件上實(shí)現(xiàn)的突發(fā)OFDM信號(hào)定時(shí)同步算法。
1 IEEE802.11a的OFDM信號(hào)幀格式
如圖1所示，基于IEEE802.11a [3]的OFDM信號(hào)幀格式分為三部分[2]：Preamble、signal字段和data段。其中Preamble由短前導(dǎo)字符號(hào)序列和長前導(dǎo)字序列以及長短前導(dǎo)符號(hào)保護(hù)間隔(GI2)構(gòu)成。IEEE802.11a規(guī)定短前導(dǎo)字由十個(gè)相同的符號(hào)組成，每個(gè)符號(hào)長度為16個(gè)采樣點(diǎn)；長前導(dǎo)字由兩個(gè)相同的符號(hào)組成，每個(gè)符號(hào)長度為64個(gè)采樣點(diǎn)；GI2采樣點(diǎn)為32個(gè)。SIGNAL域包含了MAC信息，由一個(gè)OFDM符號(hào)組成。DATA域?yàn)橐獋魉偷男畔?，由若干個(gè)OFDM符號(hào)組成。每個(gè)OFDM符號(hào)由80個(gè)采樣點(diǎn)組成，其中前16個(gè)采樣點(diǎn)是本符號(hào)最后16個(gè)采樣點(diǎn)的重復(fù)，稱為循環(huán)前綴CP(Cyclic Prefix)。SIGNAL域和DATA域在頻域上有52個(gè)有效子載波，其中4個(gè)為導(dǎo)頻" title="導(dǎo)頻">導(dǎo)頻。導(dǎo)頻采用BPSK調(diào)制，其調(diào)制數(shù)據(jù)為一固定序列。SIGNAL域上其它子載波和導(dǎo)頻一樣采用BPSK調(diào)制，DATA域上除導(dǎo)頻外的其它子載波可以根據(jù)需要選擇BPSK、QPSK、16QAM或64QAM調(diào)制。
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一種針對(duì)突發(fā)OFDM信號(hào)的定時(shí)同步新算法" title="同步新算法">同步新算法.pdf