OFDM信号的被动解调研究
发布时间：2021-08-09 17:05
OFDM（正交频分复用）技术将信道分为多个子信道,不同子信道间相互正交。使得高速传送的数据流转换为较低速的数据流进行传输,具有高效的频谱利用率。OFDM技术在民用通信和军事战略上都有广泛的应用,对OFDM信号被动解调的研究具有现实意义。本文提出一套OFDM信号被动解调流程,该流程包括OFDM信号相关参数估计、时频同步,实现了对OFDM信号的被动解调。主要工作内容如下:1.首先介绍OFDM信号的基本原理,对循环前缀结构进行了分析,给出OFDM信号发送端的基本流程。结合非合作通信特点,提出了OFDM被动解调总流程;2.对OFDM信号的相关参数进行估计,包括OFDM信号载频、有效符号长度、总符号长度以及子载波总数目。利用循环前缀的相关性进行有效符号长度的估计,对OFDM信号的循环平稳特性进行了研究分析,并利用循环自相关函数估计得到总符号长度。对存在采样偏差情况下的参数估计进行了仿真分析,结果表明,估计算法具有很好的性能;3.研究了OFDM信号的时频同步,包括符号定时同步、载频同步以及采样率同步。利用符号定时偏差造成的相位旋转,提出了OFDM信号符号细同步算法,仿真结果表明,该算法能够有效实现...
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
5dB时基于welch方法估计载频和带宽示意图
第三章OFDM信号参数估计17图3-2绘制了15dB时基于welch法得到的功率谱图，以6dB作为基准线，可以很好地得到载频和带宽的估计。实验3-2：采样偏差对载频和带宽估计方法性能的影响实验。当存在采样偏差时，会影响参数估计结果。通过仿真分析不同采样偏差、不同信噪比情况下，载频和带宽估计算法的性能。仿真条件同实验3-1，仿真结果如图3-3和图3-4所示。采样偏差定义为:ssssffff=(3-4)其中sf表示接收端采样频率，sf表示发送端采样频率。为了描述算法的估计性能，在这里使用归一化均方误差进行描述，设参数理论值为，得到的估计值为，定义归一化均方误差为211NiiN=(3-5)图3-3采样偏差对载频估计的影响图3-4采样偏差对带宽估计的影响图3-3和图3-4绘制了采样偏差对载频和带宽估计结果的影响。随着信噪比的增加，载频和带宽的估计误差减校当信噪比大于5dB时，载频和带宽的估计误差趋于稳定，且误差较校当存在采样偏差时，由于使用welch方法估计载频和带宽采用的是未进行校正的采样率，因此会造成估计结果的偏差，根据图3-3和图3-4可以看出，存在采样偏差情况下的估计误差在信噪比大于5dB时小于10-4，说明较小的采样偏差对估计结果影响不大。实验3-3：符号数目对载频和带宽估计性能的影响实验。仿真参数同实验3-1，信噪比为15dB。仿真结果如图3-5和图3-6所示。
第三章OFDM信号参数估计17图3-2绘制了15dB时基于welch法得到的功率谱图，以6dB作为基准线，可以很好地得到载频和带宽的估计。实验3-2：采样偏差对载频和带宽估计方法性能的影响实验。当存在采样偏差时，会影响参数估计结果。通过仿真分析不同采样偏差、不同信噪比情况下，载频和带宽估计算法的性能。仿真条件同实验3-1，仿真结果如图3-3和图3-4所示。采样偏差定义为:ssssffff=(3-4)其中sf表示接收端采样频率，sf表示发送端采样频率。为了描述算法的估计性能，在这里使用归一化均方误差进行描述，设参数理论值为，得到的估计值为，定义归一化均方误差为211NiiN=(3-5)图3-3采样偏差对载频估计的影响图3-4采样偏差对带宽估计的影响图3-3和图3-4绘制了采样偏差对载频和带宽估计结果的影响。随着信噪比的增加，载频和带宽的估计误差减校当信噪比大于5dB时，载频和带宽的估计误差趋于稳定，且误差较校当存在采样偏差时，由于使用welch方法估计载频和带宽采用的是未进行校正的采样率，因此会造成估计结果的偏差，根据图3-3和图3-4可以看出，存在采样偏差情况下的估计误差在信噪比大于5dB时小于10-4，说明较小的采样偏差对估计结果影响不大。实验3-3：符号数目对载频和带宽估计性能的影响实验。仿真参数同实验3-1，信噪比为15dB。仿真结果如图3-5和图3-6所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]Gardner算法在OFDM采样率同步中的应用[J]. 王磊,徐大专. 电子与信息学报. 2011(04)
[2]非数据辅助的OFDM系统采样频率同步算法[J]. 胡登鹏,张尔扬. 信号处理. 2010(06)
[3]基于MUSIC算法的OFDM系统参数盲估计仿真研究[J]. 张艳,黄奇珊,曹世文. 计算机工程与应用. 2008(36)
[4]一种基于自相关矩阵的OFDM信号同步参数盲估计算法[J]. 王庆,葛临东,巩克现. 电子与信息学报. 2008(02)
[5]OFDM信号循环谱结构分析[J]. 黄奇珊,彭启琮,路友荣,韩猛. 电子与信息学报. 2008(01)
[6]一种非数据辅助的OFDM残余频偏跟踪方法[J]. 王德刚,孙即祥,魏急波. 数据采集与处理. 2008(01)
[7]基于信号周期平稳特性的OFDM系统时频参数盲估计算法[J]. 郭里婷,朱近康. 电子与信息学报. 2006(09)
[8]加窗技术及其在OFDM系统中的应用[J]. 包永平,刘作学. 通信与信息技术. 2004(06)
[9]下一代移动通信系统中的OFDM技术[J]. 宋铁成. 移动通信. 2001(11)
博士论文
[1]OFDM信号盲估计与识别关键技术研究[D]. 蒋清平.重庆大学 2010
[2]数字通信信号的参数估计与干扰技术研究[D]. 郑文秀.西安电子科技大学 2008
[3]信号周期平稳特性在OFDM系统中的应用研究[D]. 郭里婷.中国科学技术大学 2006
硕士论文
[1]非协作通信中调制识别与参数估计算法的研究[D]. 王宜志.哈尔滨工程大学 2016
[2]数字通信信号的参数估计研究[D]. 张殷进.西安电子科技大学 2011
[3]非协作通信中MPSK/MQAM信号盲解调技术研究[D]. 杨焕珍.电子科技大学 2010
[4]OFDM通信系统的符号和频率同步算法研究[D]. 方向红.东南大学 2006
本文编号：3332461
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
5dB时基于welch方法估计载频和带宽示意图
第三章OFDM信号参数估计17图3-2绘制了15dB时基于welch法得到的功率谱图，以6dB作为基准线，可以很好地得到载频和带宽的估计。实验3-2：采样偏差对载频和带宽估计方法性能的影响实验。当存在采样偏差时，会影响参数估计结果。通过仿真分析不同采样偏差、不同信噪比情况下，载频和带宽估计算法的性能。仿真条件同实验3-1，仿真结果如图3-3和图3-4所示。采样偏差定义为:ssssffff=(3-4)其中sf表示接收端采样频率，sf表示发送端采样频率。为了描述算法的估计性能，在这里使用归一化均方误差进行描述，设参数理论值为，得到的估计值为，定义归一化均方误差为211NiiN=(3-5)图3-3采样偏差对载频估计的影响图3-4采样偏差对带宽估计的影响图3-3和图3-4绘制了采样偏差对载频和带宽估计结果的影响。随着信噪比的增加，载频和带宽的估计误差减校当信噪比大于5dB时，载频和带宽的估计误差趋于稳定，且误差较校当存在采样偏差时，由于使用welch方法估计载频和带宽采用的是未进行校正的采样率，因此会造成估计结果的偏差，根据图3-3和图3-4可以看出，存在采样偏差情况下的估计误差在信噪比大于5dB时小于10-4，说明较小的采样偏差对估计结果影响不大。实验3-3：符号数目对载频和带宽估计性能的影响实验。仿真参数同实验3-1，信噪比为15dB。仿真结果如图3-5和图3-6所示。
第三章OFDM信号参数估计17图3-2绘制了15dB时基于welch法得到的功率谱图，以6dB作为基准线，可以很好地得到载频和带宽的估计。实验3-2：采样偏差对载频和带宽估计方法性能的影响实验。当存在采样偏差时，会影响参数估计结果。通过仿真分析不同采样偏差、不同信噪比情况下，载频和带宽估计算法的性能。仿真条件同实验3-1，仿真结果如图3-3和图3-4所示。采样偏差定义为:ssssffff=(3-4)其中sf表示接收端采样频率，sf表示发送端采样频率。为了描述算法的估计性能，在这里使用归一化均方误差进行描述，设参数理论值为，得到的估计值为，定义归一化均方误差为211NiiN=(3-5)图3-3采样偏差对载频估计的影响图3-4采样偏差对带宽估计的影响图3-3和图3-4绘制了采样偏差对载频和带宽估计结果的影响。随着信噪比的增加，载频和带宽的估计误差减校当信噪比大于5dB时，载频和带宽的估计误差趋于稳定，且误差较校当存在采样偏差时，由于使用welch方法估计载频和带宽采用的是未进行校正的采样率，因此会造成估计结果的偏差，根据图3-3和图3-4可以看出，存在采样偏差情况下的估计误差在信噪比大于5dB时小于10-4，说明较小的采样偏差对估计结果影响不大。实验3-3：符号数目对载频和带宽估计性能的影响实验。仿真参数同实验3-1，信噪比为15dB。仿真结果如图3-5和图3-6所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]Gardner算法在OFDM采样率同步中的应用[J]. 王磊,徐大专. 电子与信息学报. 2011(04)
[2]非数据辅助的OFDM系统采样频率同步算法[J]. 胡登鹏,张尔扬. 信号处理. 2010(06)
[3]基于MUSIC算法的OFDM系统参数盲估计仿真研究[J]. 张艳,黄奇珊,曹世文. 计算机工程与应用. 2008(36)
[4]一种基于自相关矩阵的OFDM信号同步参数盲估计算法[J]. 王庆,葛临东,巩克现. 电子与信息学报. 2008(02)
[5]OFDM信号循环谱结构分析[J]. 黄奇珊,彭启琮,路友荣,韩猛. 电子与信息学报. 2008(01)
[6]一种非数据辅助的OFDM残余频偏跟踪方法[J]. 王德刚,孙即祥,魏急波. 数据采集与处理. 2008(01)
[7]基于信号周期平稳特性的OFDM系统时频参数盲估计算法[J]. 郭里婷,朱近康. 电子与信息学报. 2006(09)
[8]加窗技术及其在OFDM系统中的应用[J]. 包永平,刘作学. 通信与信息技术. 2004(06)
[9]下一代移动通信系统中的OFDM技术[J]. 宋铁成. 移动通信. 2001(11)
博士论文
[1]OFDM信号盲估计与识别关键技术研究[D]. 蒋清平.重庆大学 2010
[2]数字通信信号的参数估计与干扰技术研究[D]. 郑文秀.西安电子科技大学 2008
[3]信号周期平稳特性在OFDM系统中的应用研究[D]. 郭里婷.中国科学技术大学 2006
硕士论文
[1]非协作通信中调制识别与参数估计算法的研究[D]. 王宜志.哈尔滨工程大学 2016
[2]数字通信信号的参数估计研究[D]. 张殷进.西安电子科技大学 2011
[3]非协作通信中MPSK/MQAM信号盲解调技术研究[D]. 杨焕珍.电子科技大学 2010
[4]OFDM通信系统的符号和频率同步算法研究[D]. 方向红.东南大学 2006
本文编号：3332461
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