曹宏徙，宋学瑞，杨 滔

（中南大学 信息科学与工程学院，湖南 长沙 410075）

正交频分复用技术OFDM （OrthogonalFrequency Division Multiplxing）是一种特殊的多载波传输方式，具有抗多径能力强、频谱利用率高、适合高速数据传输等优点，因此已被广泛地应用于最新的无线通信系统中[1]。IEEE802.11a的无线局域网标准中也将OFDM调制技术确定为其物理层标准。然而，OFDM对同步错误非常敏感，尤其对载波频率偏移和相位噪声非常敏感，因此需要在时间和频率上进行同步，以使系统克服多普勒效应，从而获得良好的性能[2]。

本文的同步算法是基于IEEE802.11a的长训练序列和短训练序列，并通过FPGA来实现的。短训练序列的主要作用是进行信号检测、符号定时和粗频率偏差估计，它由l0个重复的短训练符号组成；长训练序列主要是通过滑动相关来获得精确的频率偏差估计和信道估计，由两个重复的长训练符号组成[3]。

1 OFDM系统模型[4]

OFDM系统框图如图1所示。

一个OFDM系统的基带信号可以表示为：

图1 OFDM系统框图

其中，S（k）表示在第 k个载波上调制的数据，N表示 IFFT的点数。接收端的接收信号可以表示为：

其中，θ为整数时间偏移量，ε为子载波间隔归一化的频率偏移量，w（n）表示高斯白噪声，功率为 σn2。

其中，h（m）表示信道冲激响应。

2 时间和频率算法原理

[3]中，定时估计函数 M（d）定义为：

其中，

由于该方法存在很大的平台区域，本文在SC算法的基础上进行符号同步以获得更好的定时同步。将接收的数据与本地短训练符号的共轭复数相乘并累加，可以得到相关系数为：

对于IEEE802.11a系统，Ds=16，它为短训练符号的周期长度。……