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下一代无线移动通信系统要求能够提供高速宽带的多媒体业务,但在无线环境下,高速数据通信受到频谱资源、功率和多径衰落等诸多因素的限制。近年来,正交频分复用(OFDM,Orthogonal Frequency Division Multiplexing)技术受到越来越广泛的关注,其并行传输机制、内在抗符号间干扰和多径信道分集等特性,在衰落信道中显示了很强的数据传输性能,同时由于其子载波间的正交性,OFDM系统具有很高的信道利用率。在实现方面,由于OFDM的调制解调可以采用快速傅立叶变换(FFT)技术,随着芯片技术的发展,FFT硬件实现越来越容易,OFDM的实现成本越来越低。目前,OFDM技术在:欧洲数字音频广播系统(DAB)、数字视频广播系统(DVB)、无线局域网IEEE802.11a和Hyperlan/2等标准中都得到了广泛的应用。 本文首先介绍了OFDM技术发展的历史,说明多载波技术的优势及其技术难点,然后从基本的OFDM原理出发,给出了OFDM信号的特性以及一般OFDM系统的构成模型,并阐述了无线信道的基本特性和典型信道模型。 其次本文分析了符号定时误差、采样时钟偏差、频率偏差对解调信号的影响。针对符号定时同步问题,阐述了利用OFDM帧头训练序列同步的方法;针对采样时钟偏差问题,介绍了使用OFDM符号内部散布导频做采样钟偏差估计的方法,并对此方法进行改进,新方法分别采用线性回归分析法和卡尔曼滤波方法,通过仿真对比了原有方法和新方法在高斯白噪声下的性能;针对频率偏差问题,分别介绍了利用OFDM符号内部散布导频和OFDM帧头训练序列做载波偏差估计的方法,并对利用帧头训练序列做载波估计的参考方法进行改进,对比了改进前后的估计效果;在此基础上,还描述了利用OFDM的保护间隔序列(CP)做符号定时和载波偏差联合估计的方法。最终分析并总结了同步流程,并给出同步流程图。 最后介绍了数字信号处理中常应用于实现相位旋转的CORDIC算法,分析了算法在硬件实现上的优势。给出了基于CORDIC算法利用OFDM帧头训练序列的载波偏差估计模块的FPGA(现场可编程逻辑阵列)设计方案。