Dieses Projekt behandelt die Evaluierung und Entwicklung, das Testen und die Implementierung eines Synchronisationsalgorithmus für einen Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) Transceiver, wobei der Schmidl-Cox-Algorithmus als Synchronisationsverfahren eingesetzt wird. Diese Synchronisierungsmethode erkennt den Start eines eingehenden Signals und korrigiert eventuell entstandene Frequenzversätze. Somit kann der Receiver das Signal wie beabsichtigt demodulieren. Der aktuelle Fokus des Projekts liegt speziell auf OFDM in Verbindung mit Schmidl-Cox und soll eine Basis für zukünftige Entwicklungen der nächsten Generation von Kommunikationsmethoden und Übertragungsverfahren mittels Filter Bank MultiCarrier (FBMC) bieten.
Orthogonales Frequenzmultiplexing (OFDM) ist ein Verfahren zur drahtlosen Übertragung von Daten über mehrere orthogonale Trägerfrequenzen. Aufgrund dieser Orthogonalität stören sich die Unterkanäle nicht gegenseitig, wodurch viele Probleme, die bei herkömmlichen Frequenzmultiplexverfahren auftreten, vermieden werden. OFDM ist das derzeitige Übertragungsverfahren der Wahl sowohl für LTE als auch für die neueren Wi-Fi-Standards, da es eine hohe spektrale Effizienz, Robustheit und eine relativ einfache Hardware-Implementierung bietet. Bei OFDM hat jeder Träger seine eigene Amplitude und Phase, die die binären QAM-Informationen enthalten. Das Signal wird in einzelne "Symbole" aufgeteilt, die die OFDM-Datenträger sind.
Für eine korrekte Interpretation der drahtlos übertragenen Daten muss der Empfänger in der Lage sein, sowohl den Beginn des übertragenen Signals zu erkennen als auch einen möglichen Frequenzversatz, der durch die Übertragung über den Kanal entstanden sein könnte, entsprechend zu korrigieren. Mit anderen Worten: Zeit und Frequenz müssen zwischen Sender und Empfänger synchronisiert werden. Im Rahmen dieses Projektes wird diese Synchronisation durch die Implementierung des Schmidl-Cox-Algorithmus untersucht. Bei dieser Synchronisationsmethode wird den zu übertragenden Daten eine spezielle Präambel vorangestellt, welche vom Empfänger verwendet wird, um die für die Synchronisierung erforderlichen Informationen zu extrahieren. Das kontinuierlich eingehende Empfangssignal wird autokorreliert aufsummiert, wodurch sich ein für das Verfahren charakteristischer Synchronisationspunkt ergibt. Für die Autokorrelation werden folgende Metriken berechnet:
