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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:陳逸帆
論文名稱:使用週期靜態方法之擴充式演算法估計在無線電通道之頻率偏移及符號時間
論文名稱(外文):Generalized Algorithms Using Cyclostationary Approach for Frequency Offset and Symbol Timing Recovery in Wireless Channels
指導教授:鄭木火
學位類別:碩士
校院名稱:國立交通大學
系所名稱:電機與控制工程系所
學門:工程學門
學類:電資工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2004
畢業學年度:92
語文別:中文
論文頁數:33
中文關鍵詞:週期靜態正交頻率多重傳輸無線電通道
外文關鍵詞:cyclostationaryOFDMwireless channel
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在數位通訊系統,如何估計訊號中的頻率偏移及時間偏移是一個很重要的課題。文獻中有許多方法發展來估測這兩個參數,這些方法大致上可區分為資料輔助與非資料輔助兩類,資料輔助主要是利用領航符號或訓練序列來進行估測;而非資料輔助的方法,除了利用循環前置外,近年來,也有許多文獻探討利用週期靜態性(cyclostationary)的特性來做非資料輔助的估測此二參數。本論文研究的課題也是在此。週期靜態的方法主要是利用訊號相關度具有的統計特性,來找出正確的頻率偏移與時間誤差。現有的方法中有F. Gini和G. B. Giannakis以週期靜態性的特性估計單載波系統之頻率偏移及時間偏移;H.Bolcskei則是用來估計正交頻率多重傳輸(OFDM)系統之頻率偏移及時間偏移。不過此二方法在推導時忽略一些條件,以致在使用上的有限制。如前一種演算法,只能在脈衝整型濾波器之頻寬小至符合一些條件下才可正確的估測;而後者所提的演算法則由於對非整數的時間延遲推導有一些瑕疵,只能適用於估測整數倍取樣週期的時間偏移誤差。本論文中針對這些受限的情形,重新推導出一更完整的系統模型,並提出一個擴充式的演算法可適用於更廣泛的環境中。並利用電腦模擬驗證舊有演算法的瑕疵與測試新演算法在無線電通道上的估測表現。
1 緒論...............................................1
1.1 簡介............................................1
1.2 研究目的與文獻回顧..............................1
1.3 論文架構........................................2

2 單載波系統的估測方法...............................3
2.1 簡介............................................3
2.2 系統模型........................................3
2.3 週期靜態特性....................................4
2.4 特殊案例與算式簡介..............................7
2.5 計算循環相關度..................................9
2.6 模擬結果.......................................10
2.6.1 使用升餘弦脈衝整形濾波器的估測..............10
2.6.2 使用大頻寬的脈衝整型濾波器時的估測..........10

3 正交頻率多重傳輸系統的估測方法....................17
3.1 簡介...........................................17
3.2 系統模型.......................................17
3.3 週期靜態特性...................................18
3.4 估測方法.......................................19
3.5 與H.Bolcskei所提出的方法比較...................20
3.6 特殊案例.......................................21
3.7 估算循環相關度.................................21
3.8 模擬結果.......................................22

4 結論..............................................29
A 附錄..............................................30
參考文獻............................................33
F. Gini and G.B. Giannakis, ``Frequency offset and symbol timing recovery in flat-fading channels: a cyclostationary approach,"
IEEE Trans. Commun., Vol. 46, pp. 400 - 411, Mar 1998.

H. Bolcskei, ``Blind estimation of symbol timing and carrier frequency offset in wireless OFDM systems," IEEE Trans.
Commun., Vol. 49, pp. 988-999, June 2001.

B. Park, H. Cheon, and E. Ko, ``A blind OFDM synchronization algorithm based on cyclic correlation
," IEEE Signal Processing Letters, Vol. 11, pp. 83-85, Feb. 2004.

Y.Ma and Y. Huang, ``Blind estimation of carrier frequency offset for OFDM in unknown multipath channels,"
IEE Electronics Letters, Vol. 39, NO. 1, pp. 128-130 Jan. 2003.

Y.H. Kim, I. Song, S. Yoon,and S.R. Park, ``An efficient frequency offset estimator for OFDM systems and its performance characteristics," IEEE Trans. Vehicular Technology, Vol. 50, pp. 1307-1312, Sept. 2001.

J. Li, G. Liu, and G.B. Giannakis, ``Carrier frequency offset estimation for OFDM-based WLANs," IEEE Signal Processing Letters, Vol. 8, pp. 80-82, Mar 2001.

S. Chang and E.J. Powers, ``Efficient frequency-offset estimation in OFDM-based WLAN systems," IEE Electronics Letters, Vol. 39, pp. 1554-1555, Oct. 2003.

M. Morelli, A.N. D'Andrea, and U. Mengali, ``Feedback frequency synchronization for OFDM applications," IEEE Communications Letters, Vol. 5, pp. 28-30, Jan. 2001.

Z. Zhang, M. Zhao, H. Zhou, Y. Liu, and J. Gao, ``Frequency offset estimation with fast acquisition in OFDM system," IEEE Communications Letters, Vol. 8, pp. 171-173, Mar 2004.

J.J. van de Beek, M. Sandell, and P.O. Borjesson,
``ML estimation of time and frequency offset in OFDM systems,"
IEEE Trans. on Signal Processing, Vol. 45, No. 7, pp. 1800-1805,Jul. 1997.
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