基于最大似然算法的OFDM频偏估计研究

赵 黎，张 燕，石介沛，祝 捷

（1.西安工业大学 电子信息工程学院，陕西 西安 710032；2.陕西工业职业技术学院 电气工程系，陕西 咸阳 712000；3.兰州军区 68026部队，甘肃 兰州 730000）

OFDM系统相对于单载波系统而言，具有频谱利用率高、抗干扰能力强的优点，但是由于OFDM系统采用多个频谱互相混叠的正交子载波进行调制，因此其对同步误差比单载波系统更加敏感，即OFDM的高频谱利用率和传输可靠性均是以子载波间的正交性为基础的，当接收端与发送端存在频偏时，子载波间的正交性就会遭到破坏，导致严重的子载波间干扰，从而对系统造成非常严重的影响［1］。

为了能够有效地消除符号间干扰，几乎所有OFDM符号都会引入循环前缀［2］。由OFDM符号的结构可以看出，插入循环前缀后，每对间隔为N的样值之间都存在相关性，因此可以利用该相关特性进行载波频率偏差的估计。因此本文利用循环前缀对有用数据重复的帧结构，按照最大似然准则来完成载波频率偏差的估计。

1 载波频偏对OFDM系统的影响

在OFDM系统中，收发端均有各自的本地晶振，由于发射机和接收机晶体振荡器的不同步造成子载波频率发生偏移，OFDM各子载波之间的正交性受到破坏，引起严重的载波间干扰，使解调性能急剧恶化［3-4］。图1给出了载波频偏对OFDM系统影响的示意图，当接收端和发射端采样频率一致，即不存在载波频偏时，如图1(a)所示，各个子载波间就不会存在干扰；如果存在载波频偏，信号的采样点就会出现偏离，采样的幅度下降，子载波之间就会存在相互干扰。……