北京大學(xué)-OFDM系統(tǒng)的頻偏與時(shí)偏

1、1數(shù)字通信數(shù)字通信 (第十三講第十三講)OFDM系統(tǒng)的頻偏與時(shí)偏系統(tǒng)的頻偏與時(shí)偏2016年年3月月Yuping Zhao (Professor)趙玉萍趙玉萍Department of ElectronicsPeking UniversityBeijing 100871, Chinaemail: 2OFDM 系統(tǒng)的載波頻偏系統(tǒng)的載波頻偏一、載波頻偏模型一、載波頻偏模型設(shè)發(fā)射的設(shè)發(fā)射的 OFDM 符號(hào)為符號(hào)為345OFDM系統(tǒng)載波偏移模型（沒(méi)有噪聲）系統(tǒng)載波偏移模型（沒(méi)有噪聲）6結(jié)論：結(jié)論：載波頻率偏移對(duì)于低頻信號(hào)的作用相當(dāng)于在載波頻率偏移對(duì)于低頻信號(hào)的作用相當(dāng)于在OFDM時(shí)域采樣序列上增添了一個(gè)

2、等效指數(shù)時(shí)域采樣序列上增添了一個(gè)等效指數(shù)因子因子該因子是隨著時(shí)間連續(xù)變化的，即該因子是隨著時(shí)間連續(xù)變化的，即 n = 0 N 頻偏對(duì)系統(tǒng)的影響可寫為歸一化頻偏頻偏對(duì)系統(tǒng)的影響可寫為歸一化頻偏的函數(shù)的函數(shù)7二、載波頻率偏移對(duì)二、載波頻率偏移對(duì) OFDM 系統(tǒng)接收信號(hào)的影響系統(tǒng)接收信號(hào)的影響設(shè)發(fā)射端經(jīng)過(guò)設(shè)發(fā)射端經(jīng)過(guò) IFFT 變換后傳輸信號(hào)表示為：變換后傳輸信號(hào)表示為：8910結(jié)論：結(jié)論：由于頻偏的存在，傳輸在任何子載波上的信號(hào)都會(huì)對(duì)其它由于頻偏的存在，傳輸在任何子載波上的信號(hào)都會(huì)對(duì)其它子載波產(chǎn)生干擾。子載波產(chǎn)生干擾。子載波間干擾與子載波間干擾與 l-k 有關(guān)，與絕對(duì)子載波號(hào)無(wú)關(guān)。有關(guān)，與絕對(duì)子載

3、波號(hào)無(wú)關(guān)。稱稱 Sl-k 為子載波干擾系數(shù)，或?yàn)樽虞d波干擾系數(shù)，或 ICI 系數(shù)。系數(shù)。所有子載波上都傳有信號(hào)時(shí)，每個(gè)子載波上的所有子載波上都傳有信號(hào)時(shí)，每個(gè)子載波上的 ICI 信號(hào)為信號(hào)為其他所有子載波上傳輸數(shù)據(jù)所產(chǎn)生的其他所有子載波上傳輸數(shù)據(jù)所產(chǎn)生的 ICI 信號(hào)之和。信號(hào)之和。 當(dāng)有載波偏移時(shí)，接收信號(hào)的星座圖產(chǎn)生角度旋轉(zhuǎn)，同時(shí)當(dāng)有載波偏移時(shí)，接收信號(hào)的星座圖產(chǎn)生角度旋轉(zhuǎn)，同時(shí)信號(hào)星座圖擴(kuò)散。信號(hào)星座圖擴(kuò)散。11051015-0.500.51kRe(Y(k)傳輸信號(hào)為 (1 + j)12051015-1-0.500.511.5kIm(Y(k)傳輸信號(hào)為 (1 + j)1305101500

4、.511.5kABS(Y(k)傳輸信號(hào)為 (1 + j)14-505-5-4-3-2-1012345RealImaginary載波頻率偏差，載波頻率偏差， = 5%15-6-4-20246-6-4-20246RealImaginary載波頻率偏差，載波頻率偏差， = 25%16三、載波頻率偏移糾正方法一三、載波頻率偏移糾正方法一OFDM 系統(tǒng)載波偏移系統(tǒng)載波偏移的時(shí)域糾正方法的時(shí)域糾正方法17三、載波頻率偏移糾正方法二三、載波頻率偏移糾正方法二18其中，其中，S 中的每一項(xiàng)由前面的表達(dá)式給出中的每一項(xiàng)由前面的表達(dá)式給出1920采樣頻率同步模型采樣頻率同步模型212223采樣時(shí)鐘偏差采樣時(shí)鐘偏差242526結(jié)論：結(jié)論：采樣頻率偏差導(dǎo)致采樣頻率偏差導(dǎo)致 ICI ICI 值的大小與絕對(duì)的子載波號(hào)值的大小與絕對(duì)的子載波號(hào) l 有關(guān)有關(guān)2728收發(fā)端載波偏差對(duì)單載波系統(tǒng)的影響收發(fā)端載波偏差對(duì)單載波系統(tǒng)的影響?29收發(fā)端載波偏