14、OFDM系统同步技术解析

OFDM系统同步技术解析

1. OFDM系统同步概述

OFDM（正交频分复用）系统通过正交子载波并行传输消息数据，能有效对抗频率选择性信道引起的失真，即多径衰落信道中的符号间干扰（ISI）。不过，只有保持子载波间的正交性，OFDM的优势才能得以发挥。若正交性无法保证，系统性能会因ISI和信道间干扰（ICI）而下降。下面将分析符号时间偏移（STO）和载波频率偏移（CFO）的影响，并探讨应对这些问题的同步技术。

在存在CFO（用e表示归一化CFO）和STO（用d表示）的情况下，接收的基带信号可表示为：
[y_l[n] = IDFT{Y_l[k]} = IDFT{H_l[k]X_l[k] + Z_l[k]} = \frac{1}{N}\sum_{k = 0}^{N - 1}H_l[k]X_l[k]e^{j2\pi(k + e)(n + d)/N} + z_l[n]]
其中，(z_l[n] = IDFT{Z_l[k]})。

2. STO的影响

在OFDM系统的发射机和接收机中，IFFT和FFT分别是调制和解调的基本函数。为了在接收机进行N点FFT，需要获取OFDM符号持续时间内的准确样本，这就需要进行符号定时同步来检测每个OFDM符号（去除循环前缀CP）的起始点。

STO (d)	时域 (y[n])	频域 (Y[k])
	(x[n + d])	(e^{j2\pi kd