摘 要: 在正交頻分復用" title="正交頻分復用">正交頻分復用(OFDM)系統中,定時同步和頻偏估計對系統性能起著關鍵作用。給出了基于IEEE802.11a的突發OFDM系統模型,利用突發OFDM本身所具有的前導字,提出了一種易于硬件實現" title="硬件實現">硬件實現的定時同步估計算法,仿真結果表明該算法能較好地適應突發OFDM系統在短時間內快速定時的要求。
關鍵詞: OFDM 突發 定時同步 前導字
近幾年來,正交頻分復用技術(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等優點[1],在無線通信中的應用越來越得到關注,并相繼成為無線局域網IEEE802.11a、無線城域網IEEE802.16等無線通信標準的核心技術,并有望成為3G Beyond/4G" title="4G">4G的關鍵技術之一。
定時誤差和載波頻偏是OFDM系統必須要解決的兩個關鍵問題。嚴重的定時誤差會造成碼間干擾(ISI),而載波頻偏會破壞子載波之間的正交性,從而導致載頻干擾(ICI)。這都將嚴重影響OFDM系統的性能,很多研究者對此進行了深入的研究。但是提出的許多方法十分復雜,而不是真正從硬件實現上考慮。本文針對突發OFDM信號的定時同步技術要求,以基于IEEE802.11a標準的幀格式為例,提出了一種適合在硬件上實現的突發OFDM信號定時同步算法。
1 IEEE802.11a的OFDM信號幀格式
如圖1所示,基于IEEE802.11a [3]的OFDM信號幀格式分為三部分[2]:Preamble、signal字段和data段。其中Preamble由短前導字符號序列和長前導字序列以及長短前導符號保護間隔(GI2)構成。IEEE802.11a規定短前導字由十個相同的符號組成,每個符號長度為16個采樣點;長前導字由兩個相同的符號組成,每個符號長度為64個采樣點;GI2采樣點為32個。SIGNAL域包含了MAC信息,由一個OFDM符號組成。DATA域為要傳送的信息,由若干個OFDM符號組成。每個OFDM符號由80個采樣點組成,其中前16個采樣點是本符號最后16個采樣點的重復,稱為循環前綴CP(Cyclic Prefix)。SIGNAL域和DATA域在頻域上有52個有效子載波,其中4個為導頻" title="導頻">導頻。導頻采用BPSK調制,其調制數據為一固定序列。SIGNAL域上其它子載波和導頻一樣采用BPSK調制,DATA域上除導頻外的其它子載波可以根據需要選擇BPSK、QPSK、16QAM或64QAM調制。
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一種針對突發OFDM信號的定時同步新算法" title="同步新算法">同步新算法.pdf