抗載波頻率偏差的TED算法的設(shè)計與研究的中期報告

抗載波頻率偏差的TED算法的設(shè)計與研究的中期報告一、選題背景載波頻率偏移是導(dǎo)致OFDM系統(tǒng)中子載波相互干擾的主要原因之一，因此抗載波頻率偏差的算法研究對于提高OFDM系統(tǒng)的性能具有重要意義。時域均衡器是OFDM系統(tǒng)中抗載波頻率偏差的一種有效方法，因此研究基于時域均衡器的頻率偏差估計算法對于提高OFDM系統(tǒng)的性能具有重要意義。二、研究內(nèi)容本文針對OFDM系統(tǒng)中載波頻率偏差估計問題，設(shè)計了一種基于時域均衡器的抗載波頻率偏差的TED算法，并進行了仿真實驗，進一步分析了所提算法的性能表現(xiàn)。1.建立時域均衡器模型時域均衡器是對OFDM系統(tǒng)頻率偏差進行補償?shù)囊环N常用方法，其基本思想是將接收到的符號序列通過一個濾波器進行濾波，消除不同子載波間的相位差，從而實現(xiàn)頻率偏移的補償。本文采用的時域均衡器模型如圖1所示。圖1時域均衡器模型其中，h(k)表示時域均衡器的沖擊響應(yīng)，y(k)表示接收到的采樣符號，?(k)表示經(jīng)過時域均衡器后的輸出信號，W(z)表示時域均衡器的傳遞函數(shù)。由此可以得到時域均衡器的輸出為：n?(k)=y(k)?∑h(n)z^(n)n2.設(shè)計抗載波頻率偏差的TED算法針對OFDM系統(tǒng)中載波頻率偏差估計問題，本文設(shè)計了一種抗載波頻率偏差的TED算法。具體步驟如下：(1)首先，接收到的OFDM符號經(jīng)過FFT轉(zhuǎn)換后得到頻域符號，對于第i個子載波的頻域符號，其表達式為：Ii(k)exp(jθi(k))其中Ii(k)表示第i個子載波的振幅，θi(k)表示第i個子載波的相位。(2)然后，對于第i個子載波的相位差，通過不同子載波之間的相位差計算得到，即：Δθi(k)=θi(k)?θi?1(k)(3)接下來，將相位差Δθi(k)和第i個子載波的振幅Ii(k)輸入到時域均衡器中，得到時域均衡器的系統(tǒng)響應(yīng)h(k)。(4)以時域均衡器的系統(tǒng)響應(yīng)h(k)為輸入，對于第i個子載波，將其延時Mi個采樣周期，得到延時后的時域均衡器的系統(tǒng)響應(yīng)h(k?Mi)。(5)最后，使用旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)法估計載波頻率偏差，并將其輸出。3.仿真實驗本文在MATLAB2021a的環(huán)境下，采用QPSK調(diào)制方式，設(shè)計了載波頻率偏移5%的OFDM系統(tǒng)進行仿真實驗。實驗結(jié)果如圖2所示。圖2抗載波頻率偏差的TED算法仿真結(jié)果從圖2中可以看出，所提出的抗載波頻率偏差的TED算法能夠有效地對載波頻率偏移進行補償，并且系統(tǒng)誤碼率隨信噪比的增加而逐漸降低。三、結(jié)論與展望本文通過設(shè)計一種基于時域均衡器的抗載波頻率偏差的TED算法，并在MATLAB環(huán)境下進行了仿真實驗，結(jié)果表明該算法能夠有效地對載波頻率偏移進行補償。同時，本文還進行了其他算法的比較，進一步驗證了所提算法的性能