图9形象的描述了帧同步流程。有用信号未到时，噪声与本地UW窗的互相关值很小;随着窗口的滑动，当接收到的一段UW正好落入并对准窗口的一段本地UW时，判决变量将产生一个峰值，此后每经过一个UW块时间产生一个峰值，并且峰值不断增加，直到图9中窗与接收UW值完全对齐，判决变量达到最大值，而后每经过一个UW块时间判决变量峰值减小直到窗口滑过块UW块区间。如果信道为理想信道不存在多径的影响，判决变量的峰值如图10所示，基本是以最大峰值为轴呈对称分布。由于实际信道存在多径及噪声的影响，使得峰值不再对称，但改进方法是与本地多段UW做互相关运算，因此只要滑动窗与接收UW完全对齐最大的峰值就会出现，该最大峰值点即是帧的起始位置，另外该方法克服了前面使用单个UW窗对高阶调制帧同步检测不准的缺点，后面的仿真实验将做证明比较。

图 10 理想信道下基于UW的帧同步算法判决变量值 5仿真仿真选择UW长度为，UW选择Frank Zadoff序列，PN序列由3段UW组成，数据块长度加前缀的长度为4倍的UW长度，这样一来本地的UW的窗长度为5倍的UW长度(PN序列加两个前缀)，信号采用16QAM、64QAM调制，采样率为2MHz，信号帧前添加1024噪声样值作为传输延时，信噪比。仿真中采用了IEEE802.16.3建议的SUI-5信道模型，其延时传播模型如图 11所示，该模型最大延时为。

　　图 11 SUI-5信道延时传播模型

　　图12、图13和图14分别是在多径和高斯信道下双窗口能量检测、基于训练序列双窗口检测和基于UW的改进算法的检测概率分布，从中不难看出，检测概率最高的是基于UW的改进检测算法。图15是三种算法的判决变量的波形图仿真，从中可以观察到：由于多径和噪声的影响，基于训练序列双窗检测所形成的平台存在抖动，起始位置不是特别明显;虽然双能量检测能够在信号到达的时刻形成峰值，由于该峰值与其相邻的数值之间的差距不是很明显，因此很容易造成误判。信道条件不变，信号调制变为64QAM调制时，改进前的算法不在适合帧同步检测，如图7所示;而改进后的算法依然可以在准确时刻保持最大峰值，如图16所示。

　　图 12双窗口能量检测概率分布

　　图 13基于训练序列双窗口检测概率分布

　　图 14基于UW的改进算法检测概率分布

　　图 15 16QAM调制下判决变量比较

　　图 16 64QAM调制下的改进算法的判决变量 6结束语 本文设计了用于信道估计、同步的帧结构，并改进了基于UW的帧同步算法，根据设计的帧结构，文中把本地单个UW窗改进为多段重复UW窗，虽然改进算法增加了一定运算量，但改进后明显提高了帧同步检测概率，增强了同步算法的鲁棒性，同时克服了原有算法不适用于高阶调制的弊端。

　　参考文献： 刘谦雷，杨绿溪. 单载波频域均衡与多载波OFDM误码性能的理论比较[J]. 电子与信息学报，2005，27(3)：411-414. Wang Y, Dong X D. Impact of Frequency Offset and Timing Offset on the Performance of SC-FDE UWB[C]. Global Telecommunications Conference , 2006:1-5. Schmidl T M , Cox D C . Robust Frequency and Timing Synchronization for OFDM[J]. IEEE Transactions on Communications, 1997, 45(12):1613-1621. REINHARDTS，WEIGEL R. Pilot aided timing synchronization for SC-FDE and OFDM： a comparison[C]. ISCIT 2004， IEEE International Symposium on， 2004，1：628-633. Prasad R.An overview of millimeter waves for future personal wireless communication systems[C]//Proc IEEE First symposium. On communication and vehicular technology Benelux, Netherlands, 1993-10:27-28. Ali A. Eyadeh. Frame Synchronization Symbols for an OFDM System[C]. International Journal of communications, 2008, 1(2):126-134. 敬龙江，刘光辉，林竞力，朱维乐. 基于LDPC码的单载波频域均衡系统[J].电子与信息学报，2008，30(4)：817-821. Frank R L and Zadoff S A. Phase shift pulse codes with good periodic correlation properties. IEEE Trans. Info. Theory, 1961,7(4):254-257. Chu D C.　Polyphase codes with good periodic correlation properties. IEEE Trans. Info. Theory, 1972,18(4):531-532 .

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