【正文】 題 目 OFDM 的基本原理與關鍵技術研究 學生姓名 陳 悠 學號 1113024080 所在學院 物 理 與 電 信 工 程 學 院 專業(yè)班級 通 信 工 程 專 業(yè) 1103 班 指導教師 王 桂 寶 完成地點 物 理 與 電 信 工 程 學 院 實 驗 室 2020 年 5 月 31 日 OFDM 的基本原理和關鍵技術研究 陳悠 （ 陜西理工學院物理與電信工程學院通信 1103班，陜西 漢中 723003） 指導教師：王桂寶 [摘 要 ] OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)是未來移動通信中具有應用前景和競爭力的一項技術。該技術具有頻譜利用率高、抗衰落能力強、調制和解調容易實現(xiàn)等優(yōu)點。但是對時頻偏差非常敏感，特別是載波頻率偏差。當存在頻率偏差時，子載波之間的正交性遭到破壞，從而引起嚴重的載波間干擾。在 OFDM 系統(tǒng)中，進行精確的時頻偏差估計非常重要。因此，本論 文圍繞 OFDM 系統(tǒng)中的同步問題開展研究。本文所做的工作主要有： 首先，介紹了 OFDM 系統(tǒng)原理，對系統(tǒng)存在的關鍵技術進行了探討，建立了 OFDM 仿真系統(tǒng)。并對系統(tǒng)存在的優(yōu)缺點進行了分析和歸納。 其次，研究了 OFDM 系統(tǒng)中的同步原理，并分析了系統(tǒng)中存在的載波同步偏差、樣值同步偏差、符號定時同步偏差對系統(tǒng)性能造成的影響。 第三，對基于循環(huán)前綴的同步算法進行了理論分析和仿真實現(xiàn)，提出了一種充分利用循環(huán)前綴和相對應部分相關性的改進算法，這是以后研究的重點 最后，對本畢業(yè)設計做出了總結和展望 [關鍵詞 ]正 交頻分復用（ OFDM)。同步 。符號定時偏移估計；頻率偏移估計 Research on basic principle and key technology of OFDM ChenYou (Grade 11,Class 3,Major of Communication Engineering， School of Physics and telemunication Engineering of Shaanxi University of Technology, Hanzhong 723003,China) Tutor: Wang Guibao Abstract: Orthogonal Frequency Division Multiple (OFDM) is an effective and promising technique in future mobile munications. It has efficient bandwidth utilization and the robustness against Multipath delay, and else it is easier to implement the modulation and demodulation. But OFDM is very sensitive to symbol timing offset and carrier frequency offset. When there is a carrier frequency synchronization error in OFDM systems, the orthogonality between subcarriers can39。t be maintained, serious intercarrier interference is introduced. Therefore precise timing and frequency offset estimation is very important for OFDM systems. So we study the synchronization of the OFDM systems in the thesis. Main works in the thesis: Firstly, the principle and the primary technology of OFDM systems is introduced in the article, in addition it introduces the advantages and disadvantages of the OFDM systems. Secondly, we study the synchronization principle and analyze the performance influence in OFDM systems which have the errors of timing synchronization、 frequency synchronization and the sampling rate synchronization. Thirdly, the synchronization algorithm based on cyclic prefix of theory analysis and simulation implementation, put forward a kind of make full use of the cyclic prefix and the corresponding part of the correlation of the improved algorithm, which is the focus of future research. Finally, the graduation design made a summary and outlook Keywords: orthogonal frequency division multiplexing； synchronization； symbol timing offset estimation；frequency offset 目錄 緒論 ........................................................................................................................ 1 研究背景 .......................................................................................................... 1 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 ............................................................................................... 2 本文的主要工作及內(nèi)容安排 .............................................................................. 3 OFDM 系統(tǒng)原理及關鍵技術 ....................................................................................... 4 OFDM 系統(tǒng)原理 ................................................................................................... 4 OFDM 系統(tǒng)的基本模型 .............................................................................. 4 OFDM 系統(tǒng)的調制和解調原理 ................................................................... 4 保護間隔和循環(huán)前綴 .............................................................................. 6 建立 OFDM系統(tǒng)仿真模型 .......................................................................... 7 OFDM 技術的優(yōu)缺點 .......................................................................................... 10 OFDM 系統(tǒng)的關鍵技術 ...................................................................................... 10 本章小結 .......................................................................................................... 12 OFDM 系統(tǒng)的同步技術分析 ...................................................................................... 12 OFDM 系統(tǒng)中的同步原理 ................................................................................... 12 同步偏差對 OFDM 系統(tǒng)性能的影響 ................................................................. 17 載波同步偏差分析 ............................................................................... 17 OFDM 系統(tǒng)的同步算法 ...................................................................................... 18 本章小結 ........................................................................................................ 19 基于循環(huán)前綴的同步算法 ...................................................................................... 19 OFDM聯(lián)合同步算法 .................................................................. 19 ML 估計原理 ........................................................................................... 20 ML 算法仿真估計 .................................................................................... 21 本章小結 ........................................................................................................ 24 總結與展望 ........................................................................................................... 24 全文總結 ........................................................................................................ 24 ............................................................................................ 25 致謝 .................................................................