应用研究
OFDM同步技术研究
冯干青何海浪
(湖南省邵阳学院信息工程学院湖南邵阳422000)
教事效术与变用
摘要：在OFDM系统中研究了基于循环前级(MaximumLikelihood,ML)的估计算法，这种算法是一种能联合完成了载波频率同步和特号定时同步。仿真结果给出了具体算法的性能比较。
关键词：正交频分复用循环前级
中图分类号：TN919.3 1引言
文献标识码：A
文章编号：1007-9416(2014)05-0122-01
A(0,s)=log f(F,)
基于循环前级的同步算法主要是利用OFDM符号的发送数据与循环前级CP的允余信息的相关性，可以根据其峰值的判定来进行同步误差估计。这种算法可以克服导频符号浪费资源的缺点。本文在OFDM系统中研究了基于循环前级(MaximumLikelihood，ML) 的估计算法，这种算法是一种能联合完成了载波额率同步和符号定时同步。
2OFDM系统模型
基于循环前缓ML的估计算法叫是一种能联合完成了载波频率同步和符号定时同步。在OFDM系统中定时偏移都可以表示为接收信号的时延，频率偏移也可以表示为时城上接收信号的相位失真，故接收到的时城信号可表示为：
r()=s(kd)e% + (k)
(1)
艺s。-，d表示其符号到达时间，8表示其接收机
其中,()-
JNZ
与相对发射机报荡频率的偏差，n(k)为均值为0的AWGN噪声。
由文献的相关函数的定义，我们可以看出在2N+L个连续样值 r(K)，其样值中必会包含一个完整的N+L个样值的OFDM符号。可接收机可能并不知道OFDM符号起始位置，在这里假设为6，并定义两个集合为：
I ={0,,0+L+1]
I (0+N,-,O+N+L)
集合是第个符号循环前级保护间隔，包含与集合中相同的元素，将2N+L个观察点作为一个向量[：
r=[r(),,r(2N + L))
由于集合】和集合『中的元素(即r(k)，eIu)是一一对应的，因此存在如下关系；
[o,+a,
El(r(t)r*(k +m)) =(o'e-/2e
0
m=0
m=N 其他
Vkel
(2)
其中;=E(Is()P)，E(In()P)，分别表示有用信号以及加性 AWGN的能量，A(8,s)可以定义为概率密度函数f(F|6,e)的对数(2)，其数学表示为：
10
L=6 0— L=12
0 to
10
佛哦比(68)
15
L=18
图1AWGN信道下不同循环前缓的定时估计性能芳方数据
为了表达的方便，可以写为：
A(, ) =1ogI(r()r(+ M) I, (r() 上式经过运算可以表示为下列形式(，
(( =c, +c (la(9))cos(2x + α()) pB(8)
其中。
E(r(t)r(t+ M)
e
SNR
I+aNS, 0+ e_ [Fo+
Je(E(r(t+M)
2e
g, =log(p), 5"(,+5(1p].
(3)(4)
(5)(6)
根据前面文献工作，可得，c为常数，因此对最大似然判决不会产生影响，故式(5)可以在简化为：
A(8, )=()cos(2+()p,()
(@)=
r(k)r*(+M)
(0- 1hcer+p(+mp
上述对数似然函数的最大化过程可以分两步来完成，即： max A(,e) = max max A(0, )=max A(,e (0)
要使A(9,s)最大化，首先应使其中的cos项为1，即： 2mg+乙2(①)=2mr，n为整数，也就是：
2),(8)+
()=
2元
(7)(8)(9)
(10)(11)
由于上式只与有关，再令A(8,(3)最大化就可得到9的估计，再将6代人式即可得到ε的估计。所以：
6=argmax ([(0),(0))
(9) =-
(8)
2
其具体流程图可以表示为图1所示。 3仿真结果分析
(12)(13)
在AWGN信道中，当系统的CP长度L分别取6、12、18个样点时，仿真得到的频偏估计和ML定时的均方误差曲线。从图中可以看到，随着SNR的增加，不同长度的CP的ML算法的定时估计性能全部有所提高。在SNR比较低时，CP较长的比CP较小的性能要好。 4结语
本文对在OFDM系统中研究了基于循环前级(Maximum
Likelihood,ML)的估计算法，并仿真比较了具体算法的性能。参考文献
[1ZhiYang.WenleBai.ZeminLiu.ADecision-AidedResidual ISI Cancellation Algorithm for OFDM Systems.ICSP 2006 Proceedings.[2JChiwoo Lim,Youngbin Chang,et a1."Nove1 OFDM Transmission Scheme to Overcome ISI Caused by Multipath Delay Longer than Cyclic Prefix",June 2005,pp.17631767.