摘 要

OFDM技术作为第四代通信发展主要技术具有多方面的优势，比如抗多径衰落能力较强。但是系统产生的相位噪声带来的CPE与ICI的影响严重威胁着OFDM系统的基本性能，所以本文的重点研究的是抑制OFDM系统中产生的相位噪声的算法，研究所得结果对优化OFDM系统性能有着重要意义。

论文主要研究了在两种不同子载波调制方式下的OFDM系统的技术原理，并分析OFDM技术的优缺点以及涉及的主要技术，从系统技术原理出发通过引入相位噪声的公式定义研究其对系统带来的负面影响。并研究多种不同的基于导频的相位噪声补偿算法，最后借助matlab软件首先对OFDM系统的时域与频域波形进行模拟仿真，再对相位噪声的补偿算法进行模拟，通过对比不同调制方式以及不同子载波数的抑制算法的仿真结果研究算法的性能。

研究结果表明：随信噪比的增大，误码率的降低会加快，即算法性能愈好。但随着调制阶数的升高或者初始子载波数的增大，抑制相位噪声的能力会有明显的下降。

本文的特色：研究了多种基于导频的相位噪声抑制算法，并对其进行模拟仿真。

关键词：正交频分复用；CPE；相位噪声抑制；载波间干扰

ABSTRACT

As the main technology of the fourth generation communication development, OFDM technology has many advantages, such as strong resistance to multipath fading. However, the impact of CPE and ICI caused by the phase noise generated by the system seriously threatens the basic performance of the OFDM system, so this paper focuses on the algorithm to suppress the phase noise generated in the OFDM system. Significance.

The thesis mainly studies the technical principle of OFDM system under two different sub-carrier modulation methods, and analyzes the advantages and disadvantages of OFDM technology as well as the main technologies involved. Based on the system technical principle, the formula definition of phase noise is introduced to study its effect on the system band. Negative effects. And study a variety of different phase noise compensation algorithms based on pilot frequency. Finally, with the help of matlab software, the time domain and frequency domain waveforms of the OFDM system are simulated first, and then the phase noise compensation algorithm is simulated. By comparing different modulation methods and The simulation results of the suppression algorithm with different number of subcarriers study the performance of the algorithm.

The research results show that: with the increase of signal-to-noise ratio, the decrease of bit error rate will be accelerated, that is, the better the algorithm performance. But as the modulation order increases or the number of initial subcarriers increases, the ability to suppress phase noise will decrease significantly.

Features of this article: A variety of phase noise suppression algorithms based on pilots are studied and simulated.

Keywords: Orthogonal Frequency Division Multiplexing, CPE, Phase Noise Suppression, Inter-Carrier Interference

目录

第1 章 绪论 1

1.1 OFDM技术的发展及应用 1

1.1.1 OFDM发展史 1

1.1.2 OFDM技术的优缺点 2

1.1.3 OFDM的应用 4

1.2 国内外研究现状及国内专利情况 5

第2章 OFDM系统原理 7

2.1 OFDM技术基本原理 7

2.1.1 BPSK-OFDM 7

2.1.2 QAM-OFDM 9

2.2 系统实现涉及技术 11

第3章 相位噪声 13

3.1 相位噪声定义及特点 13

3.1.1 相位噪声定义 13

3.1.2 相位噪声特点 14

3.2 相位噪声对OFDM系统的影响 14

第4章 抑制相位噪声算法研究及仿真分析 16

4.1利用CPE线性内插算法 16

4.2 基于判决反馈的抑制算法 16

4.3 迫零算法 17

4.4 最小均方误差算法 18

4.5 算法仿真及结果分析 19

第5章 结论 24

参考文献 25

致谢 26

第1章 绪论

1.1 OFDM技术的发展及应用

1.1.1 OFDM发展史

千百年前，人们就已经学会使用一些简易的表达方式进行日常的交流以及信息的交换。几千年来，符号、图案、焰火、钟声、竹简等交换信息的方式也一直为我们所用。19世纪中期开始，随着电磁波的发现和应用，人类在通讯的发展上开始发生了彻底的革新，实现了使用金属缆线以及电磁波来进行通信。19世纪初，有线电报实验圆满完成后，使用电磁波进行通讯的通信方式很快的兴起。它自从诞生到现如今的应用大概经过了以下几个阶段：(1)电报的兴起；(2)电话的使用；(3)自动化通信网兴起和使用；(4)数字通信的兴起与应用。

1793年，“电报”这一概念首次出现；1832年，俄国传来了有人发明了通过电流计指针偏转来传递和接受信号的电报机的喜讯；紧接着五年后，一名英国青年获得第一个电报发明专利；第二年，有线电报的发明开始促进电通信时代的发展。电报最开始是不能在海洋等非陆地领域进行使用的，但是到了1850年，英国实现了铺设了海底缆线这一伟大创举，再到十几年后，越过整片大西洋的海底缆线成功铺设，这表明跨海电报通信成功得到了使用。