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论文研究-一种联合整数倍频偏和定时偏差估计的OFDM同步算法 .pdf
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一种联合整数倍频偏和定时偏差估计的OFDM同步算法,俞永祥,李立华,OFDM技术是LTE-TDD系统的关键技术,具有频谱利用率高、有效对抗符号间干扰和载波间干扰、易于硬件实现等优点。但OFDM系统对于频率和时
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一种联合整数倍频偏和定时偏差估计的
OFDM 同步算法
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俞永祥,李立华
*
基金项目:高等学校博士点学科点专项科研基金(20070013028)
作者简介:俞永祥,(1986-),男,通信与信息系统. E-mail: yuyongxiang2024@gmail.com
(北京邮电大学无线新技术研究所,北京 100876)
摘要:OFDM 技术是 LTE-TDD 系统的关键技术,具有频谱利用率高、有效对抗符号间干扰和
载波间干扰、易于硬件实现等优点。但 OFDM 系统对于频率和时间同步的要求较高,频率偏
差将导致 OFDM 系统子载波正交性受到破坏,从而导致整个系统性能下降。本论文从 LTE-TDD
系统同步序列自身特点出发,利用整数倍频偏和定时偏差的内在关系,提出了一种联合整数
倍频偏和定时偏差估计的同步算法。通过该算法,可以提高整数倍频偏和定时估计的检测精
度。
关键词:整数倍频偏估计;OFDM 技术;LTE-TDD 系统
中图分类号:TN929.5
A Joint Integral Carrier Frequency Offset and Timing
Detection Algorithm for OFDM system
Yu Yongxiang, Li Lihua
(Wireless Technology Innovation Insititution, Beijing University of Posts and
Telecommunications, Beijing 100876)
Abstract: As a key technology of LTE(Long Term Evolution) system, OFDM(Orthogonal Frequency
Division Multiplexing) has many advantages such as high spectral efficiency, able to deal with
ISI(Inter Symbol Interference), easily implemented in hardware. However, OFDM system is easy to be
influenced by frequency and timing synchronization which destroies the orthogonality of subcarriers.
In this paper, we propose a new algorithm of integeral frequency and timing synchronization based on
the characteristics of the synchronization sequency which is used in LTE-TDD system. By this
algorithm, we can improve the accuracy of synchronization.
Keywords:Integral CFO; OFDM; LTE-TDD
0 引言
进入 21 世纪,通信技术取得了日新月异的发展,3G 技术已经在世界范围内得到了广泛
的应用,而 LTE/LTE-A 等 3.9G、4G 技术也基本完成了标准化的制定,基于 LTE 系统的芯
片开发、试验网络的布设在通信业内得到了高度重视。正交频分复用技术(Orthogonal
Frequency Division Multiplexing,OFDM)技术以其频谱利用率高、频谱资源分配灵活、抗
多经衰落能力强等特点,成为了 LTE 等下一代无线通信系统的关键技术
[1]
。然而 OFDM 技
术也有一定的缺点,OFDM 系统对频率偏移非常敏感,频偏将破坏子载波之间的正交性,
当频偏较大时,OFDM 系统的性能将受到严重的影响。
在 LTE 系统中,eNodeB 和 UE 之间通过小区搜索过程完成频率和定时的同步。频率偏
移按照其与子载波间隔的关系,可以分为整数倍频偏和小数倍频偏。小数倍频偏会破坏子载
波间的正交性,降低系统性能;整数倍频偏不影响子载波间的正交性,但确可能导致载波相
位的翻转。一般认为,由于小数倍频偏的存在会影响整数倍频偏的估计,而整数倍频偏的存
在并不会影响小数倍频偏的估计,因而应该先纠正小数倍频偏,后纠正整数倍频偏。但在
LTE 系统中,由于同步序列(LTE 系统采用 Zadoff-Chu 序列作为同步序列)本身的特性,
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