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随着移动通信的飞速发展，4G已经离我们越来越近，802.16m作为4G的候选标准之一，已经受到了广泛的关注。在航天“十一五”预研项目中基于802.16e原理样机开发调测的基础上，本文以802.16m系统中的MIMO-OFDM同步技术作为研究重点，探讨了集中式系统与分布式系统中的定时同步算法，给出了新的前导设计和改进的同步算法，并完成DSP实现和测试验证。
在集中式MIMO-OFDM定时同步方面，首先分析了定时同步对系统的影响，在此基础上，给出了一种适合于集中式MIMO-OFDM的定时同步方法。该方法根据802.16m系统的特点对前导字结构进行改进，得到了一种适合于802.16m的改进定时同步算法。最后，在高斯信道和SUI-3信道环境下进行仿真，结果表明，改进的前导字具有良好的相关性，同时新的定时同步算法具有良好的同步性能。
当前MIMO-OFDM系统的同步算法主要都是基于集中式的，如果考虑到各发送天线到接收天线的时延不同，相应定时同步方法就需要做一些改进。在分析当前分布式MIMO-OFDM系统同步方法的基础上，结合MIMO-OFDM系统的特点，给出一种适合于分布式系统的分布式MIMO-OFDM的定时同步算法。该算法基于分布式MIMO-OFDM下行链路，通过相关特性良好的正交序列构造新的前导字，再利用延时自相关和互相关两次同步的算法，找到符号起始点的最佳位置。其显著特点是在准确估计符号起始点位置的同时，能够清晰的区分开各发送信号到达时刻，为接收端后续的信号处理提供了保证，通过仿真表明该方法可以较好地应用于分布式的MIMO-OFDM系统。
在DSP实现部分，基于SEED-DEC6416开发板，详细描述了本文定时同步方法的流程，并用C语言编程实现。最后通过WiMAX原理样机的实验平台对同步算法进行了调测验证，并提供了实验结果。