第六章 4G的共性技术之一..ppt

1.载波频率偏差对OFDM系统的影响 信息与通信工程学院 第六章 4G的共性技术之一 —— OFDM6.2.3同步对OFDM系统的影响 （6-8） 其中，q(t)是发射机内低通滤波器和接收机内带通滤波器相乘所得到的组合冲激响应， 是接收机本地振荡器的相位与射频载波相位只差。假设在抽样时刻KT/N,q(t)能满足Nyquist准则，对y(t)在t=KT/N时抽样，得到 (6-9) 1.载波频率偏差对OFDM系统的影响 信息与通信工程学院 第六章 4G的共性技术之一 —— OFDM6.2.3同步对OFDM系统的影响 (6-9) 根据DFT的计算公式同时把上述 和 代入，并根据几何级数求和公式得到 (6-10) 1.载波频率偏差对OFDM系统的影响 信息与通信工程学院 第六章 4G的共性技术之一 —— OFDM6.2.3同步对OFDM系统的影响 如果 =0，则可以得到 。可以看到每个复数符号都仅仅收到了相位偏差因子 的影响。如果 0，则会发生ICI，即每个子信道的输出数据符号要取决于所有的输入数据符号。 同步对OFDM系统的影响 发射端与接收端之间的频率偏差导致接收信号在频域内发生偏移。 接收端信息符号连续到来，接收端要正确解调必须找到OFDM符号的正确位置，这是OFDM的符号同步问题 接收端的抽样周期需要与实际OFDM样点时间间隔一致，才能正确接收到N个样点，恢复原先的数据。但是在实际系统中，由于晶振的不稳定，抽样时钟的频率会有偏差，频率的偏差将引起载波间干扰，使接收端性能下降。 载波频率偏差对OFDM系统的影响 符号定时同步偏差对OFDM系统的影响 样值同步偏差对OFDM的准确性系统的影响 信息与通信工程学院 第六章 4G的共性技术之一 —— OFDM6.2.3同步对OFDM系统的影响 2.符号定时同步偏差对OFDM系统的影响 接收端信息符号连续到来，接收端要正确解调必须找到OFDM符号的正确位置，这是OFDM得符号同步问题。 任何符号定时的变化都会增加OFDM系统对时延扩展的敏感度，导致系统所能容忍的时延扩展低于设计值。为了尽量减少这种负面影响，需要尽量减小符号定时同步的误差。在多径环境中，OFDM系统需要确定最佳的符号定时。 符号定时偏差会引起子载波相位旋转，而且相位旋转角度与子载波的频率有关，频率越高，旋转角度越大，因此在频带的边缘，相位的旋转最大。如图6-10所示是有符号定时偏差的子载波上调制符号相位旋转示意图 信息与通信工程学院 第六章 4G的共性技术之一 —— OFDM6.2.3同步对OFDM系统的影响 同步对OFDM系统的影响 发射端与接收端之间的频率偏差导致接收信号在频域内发生偏移。 接收端信息符号连续到来，接收端要正确解调必须找到OFDM符号的正确位置，这是OFDM的符号同步问题 接收端的抽样周期需要与实际OFDM样点时间间隔一致，才能正确接收到N个样点，恢复原先的数据。但是在实际系统中，由于晶振的不稳定，抽样时钟的频率会有偏差，频率的偏差将引起载波间干扰，使接收端性能下降。 载波频率偏差对OFDM系统的影响 符号定时同步偏差对OFDM系统的影响 样值同步偏差对OFDM的准确性系统的影响 信息与通信工程学院 第六章 4G的共性技术之一 —— OFDM6.2.3同步对OFDM系统的影响 3.样值同步偏差对OFDM的准确性系统的影响 假设OFDM符号周期为T，子载波间隔为1/T。接收端采样频率为 ， ， 表示接收机和发射机之间的采样偏差。 可得到 其中， 表示平均符号能量， 表示加性噪声的方差，n代表载波序号。根据式6-11，当子载波序号较大或较小时，损失的信噪比较大，而当子载波序号在中间时，损失的信噪比较小，为了降低抽样频偏的影响，可以让OFDM系统的两边子载波作为虚载波，即不调制数据，这样既减小了OFDM信号占用的带宽，又改善了接收端的信噪比。 信息与通信工程学院 第六章 4G的共性技术之一 —— OFDM6.2.3同步对OFDM系统的影响 （6-11） 2 5 6.2.4 OFDM系统的同步算法 第六章 4G的共性技术之一 —— OFDM6.2.4 OFDM系统的同步算法 信息与通信工程学院 · OFDM系统对频偏、定时偏差尤其敏感，在较小的频偏时，就会有较大的信噪比损失，因此精确估计对OFDM系统来说是十分重要的，一般需要使频偏小于子载波间隔的4%，如果要取得更好的性能，则