УДК 621.391.01

АЛГОРИТМЫ ОБНАРУЖЕНИЯ OFDM СИГНАЛОВ В СИСТЕМАХ СИНХРОНИЗАЦИИ

Л. Е. Назаров ¹, А. С. Зудилин ²

¹Фрязинский филиал Института радиотехники и электроники им. В.А.Котельникова РАН, г. Фрязино

²АО «Информационные спутниковые системы» им. академика  М.Ф.Решетнева, г. Железногорск

 Статья поступила в редакцию 9 сентября 2016 г.

Аннотация. Приведены результаты по разработке и исследованию алгоритмов некогерентного обнаружения OFDM сигналов-преамбул, используемых для синхронизации в системах передачи дискретных сообщений по каналам с многолучевым распространением сигналов.

Разработанные алгоритмы обнаружения основаны на использовании устойчивого алгоритма текущего спектрального анализа, являются более эффективными по производительности по отношению к алгоритму обнаружения на основе быстрого спектрального преобразования в базисе Фурье. Производительность рассматриваемых алгоритмов обнаружения определяется характеристиками каналов передачи, в частности, отношением частотной полосы сигналов к полосе когерентности канала передачи.

Алгоритмы обнаружения синхронизирующих OFDM сигналов обеспечивают повышение вероятности правильного обнаружения для многолучевого канала распространения сигналов по отношению к выделению одного луча за счет суммирования энергии составляющих лучей - для модели двухлучевого канала энергетический выигрыш достигает 2 дБ.

Ключевые слова: OFDM сигналы, синхронизация, вероятность обнаружения, быстрое преобразование Фурье, текущий спектральный анализ.

Abstract. Orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) is popular technique in broadband wireless communications due to its advantage to combat channel multi-path and to provide high spectral efficiency. The drawback of OFDM systems is its high sensitivity to synchronization non idealities between the transmitter and receiver oscillators. Specifically incorrect timing synchronization can cause interference between successive symbols and can lead to a severe performance degradation. In addition, a carrier-frequency offset induces an amplitude reduction of the useful signal and provokes interference between adjacent subcarriers. In this paper the problem synchronization in OFDM systems (the detection, symbol timing and carrier-frequency evaluation) is examined and new algorithms of OFDM signal-preamble detection are proposed. The base of these algorithms is recursive sliding discrete Fourier transform that is more efficient that usage of Fast Fourier Transform.

Key words: OFDM signals, synchronization, error performance of detection,  FFT, recursive sliding discrete transform.