没有合适的资源?快使用搜索试试~ 我知道了~
首页4G移动通信:PN序列频偏估计算法研究与4G通信系统关键技术
4G移动通信:PN序列频偏估计算法研究与4G通信系统关键技术
1.该资源内容由用户上传,如若侵权请联系客服进行举报
2.虚拟产品一经售出概不退款(资源遇到问题,请及时私信上传者)
2.虚拟产品一经售出概不退款(资源遇到问题,请及时私信上传者)
版权申诉
0 下载量 148 浏览量
更新于2024-07-02
收藏 1.42MB PDF 举报
云计算-基于PN序列的频偏估计算法研究针对的是移动通信领域中的一个重要议题,尤其是在第四代(4G)及后续移动通信技术的演进中。随着用户需求的提升,数据业务的重要性日益凸显,预计在未来的通信流量中占比将达到80%以上,取代语音业务成为主导。这促使对频谱效率和多址技术提出了更高的要求。 4G系统中,正交频分复用(OFDM)因其抗多径衰落能力、频谱利用率高和适应高速率传输的特点,被视为最合适的多址方案。OFDM通过将数据信号分割成多个子载波并独立传输,每个子载波上的信号经过调制后,再通过PN序列进行交织,这有助于降低因频率偏移(fading)带来的干扰,进而提高通信质量。 频偏估计算是OFDM系统中的关键环节,因为它直接影响到数据的解调性能。PN序列的特性如线性预测性、自相关性以及循环平稳性,使得基于PN序列的频偏估算法在复杂无线环境中表现出优势。这类算法通常涉及快速傅立叶变换(FFT)、自相关函数分析、参数估计和跟踪等步骤,目的是实时准确地估计出信号在传输过程中的频偏,以便进行补偿。 研究者们在这个领域进行了深入探讨,旨在优化频偏估计算方法,提高系统的抗干扰能力和鲁棒性。他们可能采用先进的滤波器、算法优化或者结合深度学习等技术来提升频偏估计的精度和实时性。同时,考虑到未来用户的实际需求可能在10kbps至100Mbps之间变化,研究也需要考虑算法的灵活性,以适应这种动态速率需求。 总结来说,云计算-基于PN序列的频偏估计算法研究不仅关注基础理论,还关注其实际应用中的技术挑战和解决方案,对于推动4G和未来通信系统向更高性能、更高效能的方向发展具有重要意义。
资源详情
资源推荐
基于PN序列的频偏估计算法研究
2.2
OFDM系统中的FFT实现
对于N比较大的系统来说,式2—2中的0F嘶复等效基带信号可以采样离散
傅立叶逆变换(IDFT)方法来实现。为了简洁,令式2—2中f。;0,并且忽略矩形
函数,对信号sp)以r/Ⅳ的速率进行抽样,即令f=七丁/Ⅳ@一O,1,…,Ⅳ一”,可
以得到:
驴妒/Ⅳ)=墓嚷exp(,2Jr争,(呲sⅣ一1)
(2-3)
可以看到屯等效为对d;进行IDFT运算。同样在接收端,为了恢复出原始的数据
信号d,,可以对s。进行逆变换,即DFT得到“
咖墓&exp(伽争,(os刚一1)
cz叫
根据上述分析可以看到,0FDM系统的调制和解调可以分别由IDFT和DFT来代替。
通过N点IDFT运算,把频域数据符号d;转变成为时域数据符号J。,经过射频载
波调制之后,发送到无线信道中。其中每一个IDFT输出的数据符号s。都是由所
有子载波信号经过叠加而生成的,即对连续的多个经过调制的子载波的叠加信号
进行抽样得到的。
在OFDM系统的实际应用中,可以采用更加方便快捷的快速傅立叶变换
(FFT/IFFT)。N点IDFT运算需要实施Ⅳ2次的复数乘法,而IFFT可以显著的降
低运算的复杂度。对于常用的基二IFFT算法来说,其复数乘法的次数仅为
(Ⅳ/2)log:(Ⅳ),以16点的变换为例,IDFT和IFFT中所需要的乘法数量分别为
256次和32次,而且随着子载波个数N的增加,这种算法复杂度之间的差距也
越明显,IDFT的计算复杂度会随着N增加成二次方增长,IFFT的计算复杂度的
增加速度只是稍稍快于线性变化。
对于子载波数量非常大的OFDM系统来说,可以进一步采用基四IFFT算法。
在四点的IFFT运算中,只存在{1,一1,j,~j)的相乘运算,因此不需要采样完整的
簿于PN序列的频偏估计算法研究
乘法器来实施这种乘法,只需要通过简单相加减,以及交换实部和虚部的运算来
实现这种乘法(当与j,一j相乘时)。在基四的算法中,IFFT变换可以分为多个
四点的IFFT变换,这样就只需要在两个级别之间执行完整的乘法操作。因此,N
点的基四IFFT算法中只需要执行(3/8)Ⅳ(109:Ⅳ一2)次复数乘法或相位旋转,以
及Ⅳlo岛Ⅳ次复数加法,例如在64点的FFT中,需要计算96次复数乘法和384
次复数加法,或者换句话说,计算每个样值所需要的乘法和加法次数分别为1.5
和6次。
2.3保护间隔和循环前缀
图2—3基于FFT实现加入保护间隔的OFDM系统框图
应用0FDM的一个最主要原因是它可以有效的对抗多径时延扩展。通过把输
入的数据流串并转换到N个并行的子信道中,使得每个用于去调制予载波的数据
符号周期可以扩大为原始数据符号的N倍,因此时延扩展与符号周期的比值也同
样降低了N倍。为了最大限度的消除符号间干扰,还可以在每个oFDM符号之间
插入保护间隔(guard
interval),而且该保护间隔长度t一般要大予无线信道
的最大时延扩展,这样一个符号的多径分量就不会对下一个符号造成干扰。图2
—3就是基于FFT实现加入保护间隔的oFDM系统框图。在保护间隔内,不可以
插入任何信号。即是一段空闲的传输时段。然而在这种情况中,由于多径传播的
影响,则会产生信道同干扰(IcI),即子载波之间的正交性遭至Ⅱ破坏,不同的子
载波之间产生干扰。由于每个oF晰符号中都包括所有的非零子载波信号,而且
也同时会出现该OFDM符号的时延信号。由于在FFT运算时间长度内,第一子载
基于PN序列的频偏估计算法研究
波与第二子载波的时延信号的周期个数之差不是整数,所有当接收机试图对第一
个子载波进行解调时,第二个子载波会对此造成干扰。同样,在接收机对第二子
载波进行解调时,也会存在来自第一子载波的干扰。
为了消除由于多径所造成的ICI,0FDM符号需要在其保护间隔内填入循环前
缀信号。循环前缀是OFDM尾部符号的复制。这样就可以保证在FFT周期内,0FDM
符号的延时副本内所包含的波形的周期个数也是整数。这样,时延小于保护间隔
t的时延信号不会在解调过程中产生ICI。
O
图2—4
OFDM符号的循环扩展
2.4
0FDM系统的同步问题
在单载波系统中,载波频率的偏移只会对接收信号造成一个的衰减和相位旋
转,这可以通过均衡的方法加以克服。而对于多载波系统而言,载波频率的偏移
会导致子信道之间产生干扰。而且对于要求子载波保持严格同步的正交频分复用
系统来说,载波的频率偏移所带来的影响会更加严重,因此对频率偏差敏感是
OFDM系统的主要缺点之一。
对于移动无线通信来说,无线信道的时变性会或多或少的影响载波频率,使其
剩余61页未读,继续阅读
programxh
- 粉丝: 17
- 资源: 1万+
上传资源 快速赚钱
- 我的内容管理 展开
- 我的资源 快来上传第一个资源
- 我的收益 登录查看自己的收益
- 我的积分 登录查看自己的积分
- 我的C币 登录后查看C币余额
- 我的收藏
- 我的下载
- 下载帮助
最新资源
- Hadoop生态系统与MapReduce详解
- MDS系列三相整流桥模块技术规格与特性
- MFC编程:指针与句柄获取全面解析
- LM06:多模4G高速数据模块,支持GSM至TD-LTE
- 使用Gradle与Nexus构建私有仓库
- JAVA编程规范指南:命名规则与文件样式
- EMC VNX5500 存储系统日常维护指南
- 大数据驱动的互联网用户体验深度管理策略
- 改进型Booth算法:32位浮点阵列乘法器的高速设计与算法比较
- H3CNE网络认证重点知识整理
- Linux环境下MongoDB的详细安装教程
- 压缩文法的等价变换与多余规则删除
- BRMS入门指南:JBOSS安装与基础操作详解
- Win7环境下Android开发环境配置全攻略
- SHT10 C语言程序与LCD1602显示实例及精度校准
- 反垃圾邮件技术:现状与前景
资源上传下载、课程学习等过程中有任何疑问或建议,欢迎提出宝贵意见哦~我们会及时处理!
点击此处反馈
安全验证
文档复制为VIP权益,开通VIP直接复制
信息提交成功