一种基于训练序列的改进的OFDM同步算法

时间：2025-07-09

2 0 0 9年第 6期 (总第 1 5 6期 )

光通信研究S TUDY ON 0PTI CAL COM M UNI CATI oNS

2 0 09 . 1 2

( Sa m. NO . 1 5 6 )

无线通信

一

种基于训练序列的改进的 OF DM同步算法马杨军。胡耀明( 1 .杭州电子科技大学，浙江杭州 3 1 0 0 1 8; 2 .中国电子科技集团公司第五十研究所，上海 2 0 0 0 6 3 )

摘要：文章在研究 s&C算法和 P a r k算法的基础上，提出一种基于训练序列的改进的正交频分复用 ( 0 F D M)同步算法。改进后的算法只使用一个 i ) i l练符号，并通过对训练符号在时域乘以差分序列来消除定时同步中的峰值平台问题，通过对接收端和发射端的训练符号在频域的自相关性来估计载波整数倍频偏。改进后的算法在定时同步和载波频偏的纠正上较 s 8 L C算法有了较大的提高。关键词：正交频分复用；同步；训练序列中图分类号： TN9 1 9 . 3 文献标识码： A

文章编号： 1 0 0 5 - 8 7 8 8 ( 2 0 0 9 J 0 6— 0 0 6 5— 0 3

An i mp r o v e d t r a i ni ng— s e q u e nc e— b a s e d OFDM s y n c hr O ni z a t i 0 n a l g o r i t hmMa Ya n g j u n, Hu Ya o mi n g 2( 1 .H a n gz hou Di a n z i Un i ve r s i t y, H a n gz ho u 31 0 01 8,Chi na;

2 . Th e 5 0 t h Re s e a r c h I n s t i t u t e o f Ch i n a El e c t r o n i c s Te c h n o l o g y Gr o u p Co r p o r a t i o n,S h a n g h a i 2 0 0 0 6 3,Ch i n a )

Ab s t r a c t: On t h e b a s i s o f t h e s t u d y o f S&C a n d P a r k a l g o r i t h ms,t h i s p a p e r p r o p o s e s a n i mp r o v e d t r a i n i n g— s e q u e n c e - b a s e d

OF DM s y n c h r 0 n i z a t i o n a l g o r i t h m,i n wh i c h o n l y o n e t r a i n i n g s e q u e n c e i s u s e d .B y u s i n g t h i s a l g o r i t h m,t h e p l a t e a u i n t i mi n g s y n c h r o n i z a t i o n i s e l i mi n a t e d b y mu l t i p l y i n g t h e t r a i n i n g s e q u e n c e b y d i f f e r e n c e s e q u e n c e i n t i me d o ma i n a n d t h e i n t e g e r - c a r r i e r f r e q u e n c y o f f s e t e s t i ma t e d b y t h e s e l f _ c o r r e l a t i o n o f t h e t r a i n i n g s e q u e n c e b e t we e n t h e r e c e i v e r a n d t r a n s mi t t e r i n f r e q u e n c y d o—

ma i n .I t i s mu c h b e t t e r t h a n t h e S&C a l g o r i t h m i n t i mi n g s y n c h r o n i z a t i o n a n d c a r r i e r f r e q u e n c y o f f s e t c o r r e c t i o n .Ke y wo r d s: O FDM; s y nc hr o ni z a t i on; t r a i ni n g s e q ue n c e

正交频分复用 ( oF D M)是一种特殊、高效的多载波传输系统口],它可以看成是一种调制方式，也可以被当作一种复用技术，它具有极好的抗多径的能力和极高的频谱利用率],因此被广泛地应用于数字宽带通信领域。随着数字信号处理 ( D S P )技术和现场可编程门阵列 ( F P GA)技术的发展，高速 Mo -

d e m技术、信道自适应技术等成熟技术的引入，

OF D M技术将在未来无线通信领域发挥越来越大的作用，并将成为 4 G通信的主流的物理层技术之一

OF DM的主要问题是它对同

步的要求很高，易受载波频偏和相位噪声的影响_ 3],微小的同步误差

也会引起码间干扰 ( I S I )和子信道间干扰 ( I C I ),从而极大地损害系统的各项性能。关于 O F D M同步问题的研究已经有了一些成果， S c h mi d l和 C o x提

出了一种经典的同步算法 (又称 s&C算法 ),该算法使用了两个训练符号，第 1个训练符号在时域

的前后两半是相同的，用来实现定时同步和估计小数频偏，第 2个训练符号用来估计整数频偏。但这种算法存在定时估计平台现象，并且由于使用了两个训练符号，系统冗余度较高。 P a r k在对S&C算收稿日期： 2 0 0 9— 0 6— 1 5基金项目：中国电子科技集团公司创新基金资助项目( J J O 7 O 8 O 2 6 )

作者简介：马杨军( 1 9 8 5一 ),男，浙江绍兴人，硕士研究生，主要从事 OF DM通信系统的仿真与实现研究。6 5

光通信研究

2 0 0 9年

第 6期

总第 1 5 6期

(￡ )一 R e[ 1 8 x i r e c t (￡一 f 一 T/ 2 ) e m 。,],t≤ t≤ t+ T, ( 1 )

式中， P( )为训练符号前半部分和后半部分的相

关函数； R( )为符号能量归一化值为伪随机序列； r ( d+忌 )为训练序列的第 (+志 )个值； r ( d+k+ N/ 2 )为训练序列的第 (+ k十 N/ 2 )个值； r (+尼 )表示 r ( d+愚 )的共轭复数。则定时偏差估计为

式中， N为子载波个数； z 为分配给每个子信道的频域数据符号； T为一个 O F D M符号的周期；厂为载

波频率； t为起始时刻；矩形函数 r e c t ( )一 1。令式( 1 )中 t一 0, t—k T/ N,贝Ⅱ￣_ 1

一a r g ma x i M( d )]。

( 6 )