LTE标准的MIMO-OFDM系统时频同步算法的研究

发布时间：2017-09-22 00:37

  本文关键词：LTE标准的MIMO-OFDM系统时频同步算法的研究

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【摘要】：目前,OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)正交频分复用和MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)多输入多输出技术已经广泛的被802.11 a、802.16e等标准体系所采用和认可,作为LTE (Long Term Evolution)通信的关键技术,将被长期演进与运用。对于基于蜂窝通信架构的4G通信来说,时频同步对于MIMO-OFDM而言依然是必须要改进和优化的关键问题,成为现代通信说研究的热点。OFDM不仅在提高频谱的利用率方面具有优势,而且对于通信系统中多径干扰问题有良好的对抗作用,因此在无线通信和网络通信中都有广泛的运用。由于4G通信高速度、高质量的要求,因此如何将MIMO和OFDM技术进行融合并发挥各自优势成为研究的热点。OFDM技术对于系统的同步有着较高的要求,且对于同步误差非常敏感,同步误差会造成码间干扰,正交的子载波间也会产生影响。系统的发射端和接收端的同步对于能否解调出正确的信号非常关键,MIMO-OFDM系统根据发射端信号的位置不同可分为分布式和集中式,集中式的MIMO-OFDM系统的研究较多,相对来说分布式的研究相对滞后,分布式的MIMO-OFDM系统具有自己独特的优势,如扩大基站的覆盖范围,减少误码率等,但是同样也存在时频误差估计的问题,因此对于分布式MIMO-OFDM系统降低时频同步的误差的研究有着很重要的现实意义。本文首先对定时同步和载波频偏误差对于OFDM系统的正交性能的影响进行了分析和探讨,确定了误差对于OFDM系统的具体影响。次之,对现在时域与频域结合的定时同步算法、基于导频的定时同步算法、以及改进的反向共轭定时同步算法进行了介绍和比较,对于传统的OFDM系统的频率同步算法进行了介绍和比较。最后,对于论文的整体思路进行总结,得出本文的结论和成果,对于研究中发现的不足之处提出了继续研究的思路和方向,对于系统时频同步的估计范围的降低提出了自己的希望。
【关键词】：MIMO-OFDM分布式多输入多输出-正交频分复用 正交频分复用 定时载波同步 LTE
【学位授予单位】：安徽理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN919.3
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-12
• 1 绪论12-18
• 1.1 LTE简介12-13
• 1.2 4G移动通信的发展现状13-14
• 1.3 MIMO技术简介14-15
• 1.4 OFDM技术简介15
• 1.5 MIMO-OFDM系统时频同步研究现状15-16
• 1.6 本文的研究内容及章节安排16-18
• 2 MIMO-OFDM系统模型18-34
• 2.1 MIMO系统模型及基本原理18-19
• 2.2 MIMO系统容量19-21
• 2.3 MIMO系统结构分类21-22
• 2.4 OFDM系统模型及基本原理22-24
• 2.5 MIMO-OFDM系统简介24-28
• 2.5.1 MIMO-OFDM系统结构25-28
• 2.6 MIMO-OFDM系统关键技术28-29
• 2.7 MIMO-OFDM系统的同步问题介绍29
• 2.8 OFDM系统中的时间与频率的同步29-30
• 2.9 时间和频率偏差对MIMO-OFDM系统的影响30-32
• 2.10 本章小结32-34
• 3 MIMO-OFDM系统同步技术34-50
• 3.1 分布式MIMO-OFDM系统模型34
• 3.2 集中式MIMO-OFDM系统模型34-35
• 3.3 MIMO-OFDM定时同步算法介绍35-42
• 3.3.1 时频域结合的定时同步算法35-38
• 3.3.2 基于导频的定时同步算法38-41
• 3.3.3 基于不等周期的反相共轭对称的改进定时同步算法41-42
• 3.4 MIMO-OFDM系统频率同步算法介绍42-49
• 3.4.1 Moose算法43-45
• 3.4.2 Cox算法45-47
• 3.4.3 Y.H.Kim算法47-49
• 3.5 本章小结49-50
• 4 LTE系统定时同步算法50-60
• 4.1 LTE标准下的物理层协议及同步信道50-51
• 4.2 LTE系统小区搜索的一般流程51-52
• 4.3 捕获模式下的定时同步算法52-58
• 4.4 本章小结58-60
• 5 LTE系统频率同步算法60-64
• 5.1 载波频率偏差的影响60-61
• 5.2 一种基于导频的频率偏移估计算法61-64
• 结论64-66
• 参考文献66-70
• 致谢70-71
• 作者简介及读研期间主要科研成果71

【参考文献】

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本文编号：897815