宽带短波通信OFDM系统同步算法设计.docVIP

 宽带短波通信 OFDM 系统同步算法设计 毕卫松，刘元安，杜潇** （北京邮电大学电子工程学院，北京 100876） 5 10 15 20 25 30 35 摘要：本文通过研究宽带短波信道环境，设计了一种适用于该信道环境的基于训练序列的高 效 OFDM 同步算法。该算法通过一种新型的训练序列，首先利用连续相关峰值进行信号到 达预警，然后利用连续相关峰值确定精确同步运算范围，最后在该范围内通过训练序列的顶 针特性完成精确同步。论文在宽带短波信道环境下进行了算法定时测度曲线和整体同步性能 的仿真分析，定时测度曲线分析表明，本文算法同步稳定可靠，同时由整体同步性能对比仿 真结果可以看出，在宽带短波信道条件下本文算法较之之前算法有着更精确的同步性能。 关键词：OFDM；宽带短波信道；定时同步 中图分类号：TN911.72 Design of OFDM Synchronization Algorithm for Wideband Shortwave communication Bi Weisong, Liu Yuanan, Du Xiao (Electronic Engineering School,Beijing University of Posts and Telecommunications,Beijing 100876) Abstract: In this paper, a new OFDM synchronization algorithm which is fit for wideband short-wave communication and based on training block is proposed.First, we complete the signal reach forecast by the relevant operations. Then we can get the precise scope of synchronization operations by the relevant operations results. And then we make the accurate relevant operations in the precise scope. This paper makes a simulation of the timing metic and the performance of these synchronization algorithm, and through the contrast, it has been proved that the proposed algorithm has better performance than the existing algorithm. Key words: OFDM; Wideband short-wave channel; time synchronization 0 引言 短波通信是无线通信领域一个非常重要的方面，随着通信事业的发展，频谱资源越来越 紧张，同时人们也渴望越来越高的数据传输速率，宽带短波通信技术也就成为了重要的研究 课题。OFDM 技术是宽带短波通信领域的关键技术，而宽带短波信道环境会对 OFDM 系统 的同步准确度造成很大的影响。对 OFDM 系统来说，帧同步准确与否是系统性能好坏的关 键因素，只有实现了准确的帧同步，才可以得到 OFDM 符号的正确起始位置从而对接收数 据进行正确解调。 现行的同步算法基本上可以分为两种，一种是数据辅助型的 [1-2] ，一种是非数据辅助型 的 [3-4] [1] 算，得到的最大相关值即为同步位置。但由于循环前缀的存在，该算法会出现一个相关值峰 40 值平台，从而大大影响同步准确度。之后人们又在其基础上提出了各种改进算法。现在的 OFDM 同步算法，大都是利用同步序列的相关性，在接收端进行相关性运算，根据得到的 最大相关值来确定帧同步位置的。在短波通信信道环境下，信道环境复杂，会对 OFDM 系 作者简介：毕卫松，（1986-），男，在读硕士研究生，主要研究方向：无线通信等 通信联系人：刘元安（1963-），男，教授，无线通信与电磁兼容. E-mail: yuliu@bupt.edu.cn -1-  [5] 改进，消除了平台效应，但是会出现副峰值，在信道环境较差的情况下会带来较大的误差。 45 [6] 但对信道噪声比较敏感。 本文旨在设计一种适用于宽带短波环境下的同步算法，使其可以适应宽带短波信道多 径时延大、噪声能量大容易误判的问题，并且有着较低的算法复杂度。 1 OFDM 定时同步技术 50  1.1