改进的B3G MIMO-OFDM系统的帧同步方法

0 引言

正交频分复用(OFDM)是一种多载波传输方案，它的特点是各子载波相互正交，扩频调制后频谱可以相互重叠，不但减小了子载波间的相互干扰，还大大提高了频谱利用率。OFDM系统能够很好地对抗频率选择性衰落和窄带干扰。MIMO(多人多出)是一种革命性的天线技术。MIMO系统的特点是将多径传播变为有利因素。它有效地使用随机衰落及多径时延扩展，在不增加频谱资源和天线发送功率的情况下，不仅可以利用MIMO信道提供的空间复用增益提高信道的容量，同时还可以利用。MIMO信道提供的空间分集增益提高信道的可靠性，降低误码率。而MIMO技术和OFDM技术的结合可以在不需要增加带宽和传输功率的前提下提高数据传输速率，使高速无线通信系统的实现成为可能。因此MIMO-OFDM技术被广泛应用于Beyond 3G等先进移动通信系统中。

同步是当前MIMO-OFDM系统研究的关键技术之一。随着天线数目与用户数目的逐渐增加，发射天线增多导致发射信号不但受到ISI与ICI干扰，还有天线间干扰，无线信道不确定性增加，导致MIMO-OFDM系统的同步在实现中比起SISO-OFDM系统要困难得多。目前研究MIMO-OFDM同步的文献还很少，因此研究适用于高速多天线系统的同步是十分必要的。到目前为止，已有大量文献对OFDM系统的同步技术进行研究，大致分为基于循环前缀和基于训练序列2种，其中用得比较多的是Schmidl和Tufvesson等人提出的基于训练序列的同步算法，被广泛应用于各种高速无线通信系统中。但他们都没有给出同步中关键参数——同步判决门限的设置方法，是不完备的，因此本文在他们的基础上进行改进，提出了一种有效的门限设置方法。

1 MIMO-OFDM系统模型

若系统发送天线数为Q，接收天线数为L，考虑不同发送天线到不同接收天线传输时延不同带来的影响时，MIMO-OFDM系统模型如图1所示。