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提出了一种基于循环前缀的符号同步算法。此算法在最大似然估计的基础上加以改进,简化了符号同步中相关运算的判决方法,在保持同步效率的同时,极大地节约了硬件资源,使算法更易于硬件实现。改进算法基于IEEE 802.11a的标准提出,通过Matlab仿真分析其性能,并在FPGA硬件平台上实现,利用ChipScope观测得到波形。实验结果表明,电路系统工作可靠,满足设计要求。
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基于循环前缀的基于循环前缀的OFDM同步算法研究与同步算法研究与FPGA实现实现
提出了一种基于循环前缀的符号同步算法。此算法在最大似然估计的基础上加以改进,简化了符号同步中相关
运算的判决方法,在保持同步效率的同时,极大地节约了硬件资源,使算法更易于硬件实现。改进算法基于
IEEE 802.11a的标准提出,通过Matlab仿真分析其性能,并在FPGA硬件平台上实现,利用ChipScope观测得到
波形。实验结果表明,电路系统工作可靠,满足设计要求。
信号在无线信道中传输时,会受到多径衰落、时延扩展、多普勒频移等现象的影响,破坏子载波的正交性。系统接收端会因
定时不准确导致FFT处理窗包含连续两个OFDM信号,引入数据误差造成符号间干扰(ISI)。因此,符号
1系统模型系统模型
1.1 IEEE802.11a的基带系统模型的基带系统模型
IEEE802.11a基带系统收发机各功能模块如图1所示,其中上半部分对应于发射机链路,下半部分对应于接收机链路。系统
可采用BPSK、QPSK、16QAM和64 QAM四种调制类型以及1/2 、2/3和3/4三种编码速率分别来支持6 Mb/s~54 Mb/s的数据速
率。一个OFDM符号中包含48个映射后的复数数据,4个导频信息以及12个零点,因此该系统采用64点IFFT和FFT运算,为了
克服符号间干扰,在每个OFDM符号前加入16点的保护前缀[4]。
1.2 OFDM符号结构符号结构
在OFDM中,基带带宽由N个子载波占用,符号速率为单载波传输模式的1/N,正是因为这种低符号速率,可以使OFDM系统
抵抗多径信道导致的ISI。另外,通过在每个OFDM符号前加入保护前缀可以进一步抵抗符号间干扰,即将每个OFDM符号后
时间中的样点复制到OFDM符号的前面,形成前缀,在增加符号长度的同时,也维持了子载波的正交性。OFDM符号结构如图
2所示。
2 符号定时同步符号定时同步
2.1 OFDM信号和信道模型信号和信道模型
在OFDM系统中,传输的N个复数信号经过串并转换和IFFT后,被调制到N路子载波上,其中每个OFDM符号后的L个样值
被复制到符号前作为循环前缀,基带信号s(n)表示如下[4]:
2.2 改进算法的定时估计改进算法的定时估计
在多径衰落信道中,最大似然定时估计算法可以表示为[5]:
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weixin_38720050
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