臺灣博碩士論文加值系統

在本篇論文中，得知OFDM系統較傳統的多載波系統具有更優異的傳輸速率與頻譜使用率，同時也必須克服同步敏感的問題，因此本文將對時間同步與頻率同步解決方法進行介紹，並在Simulink環境下對OFDM系統收發機之實際收發情形進行模擬，利用時域通道估計方法對原本的頻域通道估計方法進行改善。而在通道為多路徑通道情形下，得知改善的時域通道估計方法抵抗雜訊的能力較原本的頻域通道估計方法優異，並且在低訊雜比時得到較好的改善效果。

In this thesis, we know that OFDM system has the better transmission rate and spectrum efficiency than traditional FDM systems, but synchronization is a sensitive problem to OFDM system. We introduced the method about timing synchronization and frequency synchronization. Implementing the OFDM system’s transceiver in Simulink, and using time domain channel estimation method to reform the frequency domain channel estimation. In multipath channel, the time domain channel estimation method has the better ability to resist the noise than frequency domain channel estimation method in low SNR.

摘要∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ i
Abstract∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ii
目次∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ iii
圖目次∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ v
第一章、 簡介∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙1
第二章、OFDM系統之原理與架構∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙2
2.1 OFDM系統介紹∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙2
2.2 OFDM系統架構∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙3
2.2.1 訊號調變(Signal Modulation)∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ 4
2.2.2 離散時間之OFDM系統模型∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ 5
2.2.3 保護區間(Guard Interval)與循環字首(Cyclic Prefix)∙6
第三章、同步∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙9
3.1 時間同步∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙9
3.2 頻率同步∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ 16
第四章、OFDM 系統模擬∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙20
4.1傳送端∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ 20
4.1.1. Preamble∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ 21
4.1.2. Data Symbol∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙22
4.1.3. Null Symbol∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙22
4.2接收端∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ 23
4.2.1. Packet Detection∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ 24
4.2.2. Carrier Frequency Offset Estimation(CFO) ∙ ∙ ∙ ∙25
4.2.3. Symbol Timing detection∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙26
4.2.4. Channel Estimation∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ 26
第五章、效能分析與結論∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙30
5.1 效能分析∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ 30
5.2 結論∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙38
參考文獻∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ 40

[1] S.Weinstein , P. Ebert “Data Transmission by Frequency-Division Multiplexing Using the Discrete Fourier Transform”.IEEE Transactions on Communication Technology , Volume: 19, Issue: 5, October 1971.
[2] J.J. van de Beek, M. Sandell, P.O. Borjesson “ML estimation of time and frequency offset in OFDM systems”, IEEE Transactions on Signal Processing,Volume: 45, Issue: 7, Jul 1997 .
[3] T.M. Schmidl, D.C. Cox “Robust Frequency and Timing Synchronization for OFDM”, IEEE Transactions on Communications , Volume: 45, Issue: 12, Dec 1997.
[4] H. Minn, M. Zeng, V.K. Bhargava“On timing estimation for OFDM systems”, IEEE Communications Letters,Volume: 4, Issue: 7, July 2000
[5] Byungjoon Park, Hyunsoo Cheon, Changeon Kang, Daesik Hong “A Novel Timing estimation method for OFDM systems”, IEEE Communications Letters,Volume: 7, Issue: 5, May 2003
[6] Yunsi Ma, Sanwen Zhou, Chaoxing Yan, Tongling Liu, Lingang Fu “Design of OFDM Timing Synchronization Based on Correlations of Preamble Symbol”, Vehicular Technology Conference (VTC Spring), 2016 IEEE 83rd
[7] Hlaing Minn, V.K. Bhargava, K.B. Letaief “A Robust Timing and Frequency Synchronization for OFDM Systems”, IEEE Transactions on Wireless Communications ,Volume: 2, Issue: 4, July 2003.
[8] Y. Li, L.J. Cimini, N.R. Sollenberger “Robust Channel Estimation for OFDM Systems with Rapid Dispersive Fading Channels”, IEEE Transactions on Communications ,Volume: 46, Issue: 7, Jul 1998.
[9] Sladkikh Vladimir Alexandrovich, Tokarev Anton Borisovich “Increase of time-and-frequency synchronization accuracy in communication systems with orthogonal subcarriers”, Control and Communications (SIBCON), 2015 International Siberian Conference on.