鉴于大家对电气工程与自动化类别十分关注，我们编辑小组在此为大家搜集整理了“OFDM系统信道估计以及帧同步算法研究”一文，供大家参考学习
第一节 载波同步 载波频率同步指的是接收机与发射机载波之间、子载波频率之间的同步，这种同步直接影响各子载波之间的正交性，一旦出现同步误差，往往会导致无法正确解调。如果不加任何防范措施，OFDM系统只能容纳2%的频偏。 载波频率同步误差主要有两方面造成:其一是发射机和接收机的本地振荡器频率存在误差，这种误差可能是振荡器晶振本身频率存在差异，也有可能是由于温度等环境因素的变化造成的频率漂移。这种误差会在FFT解调时，破坏子载波的正交性。如果是前一个原因，则可以通过调整晶振频率克服，如果是后一个，则只能通过载波跟踪算法克服。其二是由于Doppler频移造成的各子载波之间的频率同步误差。Doppler频移是无线信道所特有的。当移动台在运动中通信时，接收信号的频率会发生变化，称为Doppler频移，可以用下式表示: 其中，是入射电波和移动台运动方向的夹角，v是相对运动速度，是波长。当移动台移动速度较慢时，这种影响可以忽略，但如果速度很快，则必须想法处理。 频偏实际上可以分解为两部分:整数部分和小数部分。这里的整数部分和小数部分是相对于子载波间隔而言的。所谓整数部分是等于子载波间隔的整数倍那一部分频偏;，、数部分是指小于子载波间隔那一部分频偏.整数部分仅使信息符号在子信道上平移，而小数部分则会造成子信道千扰。 目前，载波同步方案一般分为两步:首先进行频偏捕获，目前OFDM系统的最主要的载波捕获方法是:利用PN序列作相关，捕获整数频偏，优点是捕获范围大，捕获速度快;它的缺点是只能校正整数频偏，且PN序列多为二进制，判决规则与数据(多采用MPSK,MQAM等)判决规则不一样，需要另加一套判决系统，增加系统的复杂性。在捕获将频偏限制在一个较小的范围内后，需要载波跟踪进一步纠正频偏。目前OFDM系统的载波跟踪方法主要有:辅助数据法和不用辅助数据的盲估计方法(基于最大似然(ML)算法的频偏估计方法、基于MUSIC算法的频偏估计方法和基于ESPRIT算法频偏估计方法。. 第二节 帧同步 在接收端，信息符号是连续到来的，接收端收到连续帧信号后，要先从连续的数据流中分离出一帧信号，然后将这一帧信号去CP后，才能发送到FFT滤波器组进行解调，因此，要使接收端正确解调，必须找到OFDM数据帧起始的正确位置，这就是OFDM的帧同步问题。造成帧同步误差的原因是接收端对传输延时估计错误造成的.这种错误会造成FFT窗函数起始位置的误判。 |
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