Sincronismo de tempo e frequência em receptores OFDM

Abstract

Este trabalho propõe uma nova implementação do sistema de sincronismo de tempo e frequência para receptores OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing). A técnica OFDM e utilizada no sistema de TV digital adotado no Brasil (ISDB-T), bem como na quase totalidade das tecnologias para wireless broadband atualmente no mercado (IEEE 802. 16 WiMax, 3GPP-LTE, IEEE 802. 22, etc). O sistema de sincronismo aqui proposto controla frequência e timing do receptor em malha fechada, atuando no atraso ou no adiantamento dos dados na entrada da FFT e na frequência do oscilador local. A medição do erro da malha e efetuada no domínio frequência, tendo como referência símbolos pilotos inseridos em frequência no sinal transmitido. A inicialização do ponto de operação da malha fechada e baseado no intervalo de guarda inserido no sinal pelo transmissor. Ao contrario das implementações usuais para sincronismo em sistemas OFDM, a atuação do sistema e no domínio tempo, e não no domínio frequência. Ainda, para evitar instabilidade da malha dado o atraso de transporte intrínseco na demodulacão de um sinal OFDM, esta é estabilizada através de algoritmo de predição.

This work proposes a new time and frequency synchronization system for OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) receivers. Presently, the OFDM technique is adopted in nearly all wireless broadband systems (IEEE 802. 16 WiMax, 3GPP-LTE, IEEE 802. 22, etc). It is also used in the ISDB-T digital television system, adopted in Brazil. The proposed synchronization system controls the receiver timing and frequency in a closed loop, adjusting the FFT window delay and the local oscillator frequency. The loop error is measured in the frequency domain, based on reference symbols inserted on pilot carriers in the transmitter. Initialization of the closed loop operating point is performed with base on the guard interval generated at the transmitter. Di erently of the usual sync implementations for OFDM systems, the proposed system actuates in the time domain, instead of the frequency domain. Also, in order to avoid loop instabilities due to the transport delay intrinsic to the OFDM demodulation process, the proposed system uses a prediction algorithm for loop stabilization.