2 / 10
Keywords
:
inter-symbol interference, inter-channel interference, orthogonal frequency
division multiplexing systems, frequency synchronization algorithms.
Корректная синхронизация сигнала является критически важной
задачей при использовании систем с ортогональным частотным раз-
делением каналов (orthogonal frequency-division multiplexing, OFDM,
OFDM-систем) вследствие их чувствительности к временн ´ым и ча-
стотным ошибкам [1].
Для гарантии быстрой и точной передачи данных необходимо
устранить межсимвольную (МСИ) и межканальную интерференции
(МКИ), вызванные прохождением сигнала через канал распростране-
ния. В OFDM-системах влияния МСИ можно избежать за счет вве-
дения циклических префиксов длительностью, большей импульсной
характеристики канала. В свою очередь, используя ортогональность
поднесущих частот и точную частотную синхронизацию приемника и
передатчика, возможно исключение влияния МКИ.
На практике частотный сдвиг увеличивается вследствие неточно-
сти настройки частоты в приемнике и передатчике, а также доплеров-
ского сдвига частоты в канале распространения. Кроме того, ввиду за-
держки распространения сигнала приемник проводит дискретизацию
нового кадра данных не точно в необходимый момент, а с некоторой
временн´ой случайной ошибкой. В связи с этим важно оценить частот-
ный сдвиг, чтобы минимизировать его влияние, и временн ´ой сдвиг
в приемнике, чтобы определить момент начала очередного кадра и
правильно выбрать интервал для преобразования Фурье. В настоящей
работе рассмотрены использующие избыточную информацию методы,
которые широкого применяются в современных системах с беспровод-
ными локальными сетями (Wireless Local Area Network, WLAN).
Эффекты частотного сдвига в OFDM-системах были проанализи-
рованы П. Музом в работе [2]. Он также описал метод для оценки ча-
стотного сдвига, используя два повторяющихся OFDM-символа. При-
меняя преамбулу из двух OFDM-символов, Т. Шмидль и Д. Кокс пред-
ложили метод для временн´ой и частотной синхронизации [3]. Два
названных обучающими символа передаются в начале кадра. Пер-
вый символ во временн´ом представлении состоит из двух одинаковых
частей и корреляция между частями этого символа может быть ис-
пользована для определения временн´ой метрики в приемнике. Однако
точность временн´ой синхронизации падает в результате отсутствия
острого пика у временной метрики. В заданный момент времени про-
водится определение фазы числителя временн ´ой метрики, при этом,
если ее значение меньше
π
, то частотный сдвиг может быть оценен
по выражению связи с символьной скоростью. Если фаза может ока-
заться больше
π
, то целая часть частотного сдвига может быть най-
дена так, как показано далее. Результаты исследований Юн Хи Кима,
ISSN 0236-3933. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Приборостроение”. 2016. № 2 139