快时变衰落信道中基于时域加窗分段的OFDM均衡方法

在高速移动正交频分复用(OFDM)系统中,信道的快速变化引起载波间干扰（ICI）,降低系统性能. 为了有效地抑制由于信道时变引起的ICI,提出了一种时域分段线性处理的均衡算法. 通过接收端时域加窗,使原有时变信道均衡简化为针对多个OFDM符号子块内的时不变线性处理,从而大大降低信道均衡算法的复杂度. 同时,从理论上深入解析了所提均衡算法的性能及加窗个数的优化,并推导出基于所提算法的信干比（SINR）闭式解. 仿真结果以及复杂度分析表明,相较于现有时变信道均衡方法,所提算法能明显提升系统性能,且计算复杂度更低.     

连续相位频移键控信号的频域均衡算法

为了解决连续相位频移键控(continuous phase frequency shift keying,CPFSK)信号在长时延扩展信道下的均衡难题,利用单载波频域均衡的思想提出了在最小均方误差准则下最优的CPFSK频域均衡算法,包括线性均衡和非线性的判决反馈均衡。从理论上分析了算法的原理和可实现性,并且以两种CPFSK信号为例,通过数值仿真验证了算法的理论结果。仿真结果表明:该文提出的线性频域均衡算法性能要好于传统的CPFSK信号频域均衡算法,与传统频域均衡算法相比,几乎没有增加计算复杂度;并且利用判决反馈算法逼近了最大似然序列估计的性能。     

时变信道下一种低计算复杂度的信道估计算法

在时变信道中正交频分复用(OFDM)系统下传统信道估计方法存在估计性能差、计算复杂度高的问题.为此,文中提出了一种双对角线性最小均方误差(DD-LMMSE)的信道估计方法.首先建立基于基扩展模型(BEM)的系统模型,然后进行两次对角线性最小均方误差估计得到BEM系数,从而估计出信道的时域冲击响应.仿真实验结果表明,该方法不管在慢时变信道下还是在快时变信道下均具有良好的估计性能,且计算复杂度低.     

一种快时变信道下多载波传输系统的信道估计方法

提出了一种基于正交频分复用技术的多载波通信系统的时变信道估计方法.通过用泰勒级数展开近似时变冲击响应函数得到简化的时变信道模型,由此导出信道估计方法,结合ZP(zero padding)-OFDM系统能在一定程度上恢复处于深度衰落点上的信号来改善系统性能,并应用信道传输矩阵的带状特性,给出了在时域上进行线性块均衡的方法.且此方法可在系统性能和复杂度间做权衡.     

基于MMSE-BDFE的联合检测技术

为了消除多址干扰和符号间干扰,引入联合检测技术,在保证最小均方误差线性块均衡（MMSE-BLE）算法性能的情况下,尽可能减少MMSE-BLE算法的计算量.基于此提出一种利用FFT进行矩阵分解的最小均方误差块判决反馈的联合检测算法（MMSE-BDFE）.仿真结果表明,该联合检测算法（MMSE-BDFE）与MMSE-BLE算法性能基本相同的情况下复杂度低于MMSEDLE算法,与ZF-BLE算法相比,在复杂度降低的同时,性能又有所提高,从而验证该算法满足实际通信的需要.     

一种低复杂度并行软方向判决恒模盲均衡算法

针对并行软方向判决的CM盲均衡算法(CMA+SDD)可以明显改善单纯CMA均衡器性能,只是其运算量比较大的问题,在不产生星座缩减现象条件下,对CMA+SDD算法进行简化,提出一种能根据均衡器输出信号星座点位置对复平面进行随机划分的低复杂度算法.该算法可以克服S.Chen算法采用固定复平面划分带来的收敛慢的缺点,并减少了计算量.16QAM仿真结果表明该算法的收敛速度比S.Chen的算法快,并在低信噪比(SNR)下算法表现良好.     

TDS-OFDM时变信道估计和均衡的BEM-LSQR方法

中国地面高清数字电视(DTMB)在高速移动环境下的应用日益广泛.利用其多载波模式下的时域同步正交频分复用(TDS-OFDM)帧结构,提出三种利用基展开模型(BEM)的针对不同场合的时变信道估计方法,并利用正交分解最小二乘(LSQR)对帧体进行均衡.第一种信道估计方法针对400Hz及以下多普勒频移,分别估计帧体前后帧头的一阶信道冲击响应,映射得到基展开系数,第二种方法针对400Hz以上情况,利用帧头循环结构,估计帧头内部信道的时变性,第三种方法针对945模式,对同一帧头进行两次一阶估计.由于信道矩阵使用基展开系数进行表示,因此LSQR均衡可以实现O(Nlog N)的复杂度.仿真结果显示,该方法提高了系统在高速时变下的性能.     

基于信道分割级联的正交频分复用子载波干扰消除算法

在高频段正交频分复用（OFDM）系统中子载波间干扰（ICI）较大,运用信道分割方法,将线性时变信道近似等效为时不变信道与无时延时变信道的级联,从而在接收端实现一维均衡抑制ICI,避免了高复杂度的信道频域响应矩阵的计算和求逆过程.分析和仿真表明,相对于现有的利用ICI相邻载波分布特性的低复杂度最小均方误差算法,算法在几乎不损失系统性能的同时,可将复杂度降低到O(N).     

时变信道追踪结构自适应DFE-RLS均衡器

提出了一种抽头阶数可追踪时变信道变化的自适应调整最小二乘回归-判决反馈均衡器(DFE-RLS)设计方法.这种均衡器采用分数阶权值能量估计算法对前向滤波器(FFF)、后向滤波器(FBF)的阶数和最小二乘回归(RLS)算法中的逆相关矩阵阶数进行调整,通过设置合适的参数对时变信道的最佳阶数进行有效跟踪.它不仅实现简单,并且能够在不影响输出误码率的情况下有效减小计算复杂度和功耗.由于具有时变信道环境自适应能力,因此这种结构自适应均衡器对手持式全天候软件无线电短波通信设备的研究和设计具有重要的理论价值.     

一种快速时变信道下的单载波频域均衡算法

借鉴多载波系统中的迭代和判决反馈干扰消除算法,提出一种适用于快速时变信道的单载波频域均衡算法.通过线性均衡得到信号的初始估计,从接收信号中迭代消除由于快速衰落所引起的符号间干扰,基于最小均方误差准则进行频域均衡,并将信道时变所造成的符号间干扰视为等效噪声.仿真结果表明,所提出的算法能够有效降低快速时变信道下的误码平层.     

均方偏差分析的多态可变步长LMS算法

最小均方（least mean square,LMS）算法在时变信道的最小稳态均方偏差（mean square deviation,MSD）由输入功率、噪声功率、随机扰动信号功率以及滤波器长度共同决定。为达到系统中最小的MSD值,传统的LMS算法存在有迭代次数较多和收敛速度慢等问题,提出了一种多态可变步长最小均方（multi-state variable step size least mean square,MVSS-LMS）算法。该算法通过添加暂态递减步长作为过渡,实现以更快的收敛速度达到系统中最小的MSD值。理论分析与仿真结果表明,与目前最新的Prob-LMS算法相比,所提算法在时变信道以及突变信道都具有更快的收敛速度和更低的MSD值,且算法的复杂度更低。     

一种适用于MIMO SC-FDMA系统的高效时域信道估计

提出一种由Golay互补序列构造双边梳状导频的低开销时隙结构和时域信道估计方案,其适用于时变频率选择性衰落信道中的MIMO SC-FDMA系统.结合左循环移位的快速周期Golay相关和右循环移位的快速周期Golay相关,提出一种在时域中高效实现MIMO信道估计的对称格形结构.对比采用快速傅里叶变换的频域信道估计方案,采用该格形结构实现时域信道估计,其计算复杂度显著降低.低复杂度能降低处理器功耗,有助于实现"绿色通信".仿真结果表明,在高速移动信道中,对于信道估计均方误差和平均误码率性能,提出的方案具有优势.     

时变时延网络化控制系统的鲁棒稳定性

针对一类存在噪声干扰的时变时延网络化控制系统,基于信息调度与控制协同设计的思想,建立了具有信息调度和噪声干扰的时变时延网络化控制系统模型．引入增广状态矩阵分析方法,研究了存在时变时延和噪声干扰情形下闭环网络化控制系统的鲁棒稳定性问题．给出了使闭环系统渐近稳定的控制器参数化表达式．仿真分析表明该策略在满足闭环系统稳定性的同时,降低了系统信道的数据信息流量,充分地利用了网络带宽资源。     

MC-CDMA系统载波同步性能分析与仿真

将载波同步误差综合到端到端的系统传递函数中，得到一个等效时变滤波器，进而分析载波同步误差对MC—CDMA系统性能的影响，给出了系统接收信噪比和误码率公式，并对载频偏移、载波相位抖动、时钟频率偏差及定时抖动对系统信噪比下降和比特误码率的影响做了全面、细致的分析与仿真。仿真结果验证了理论分析得出的结论，即MC—CDMA系统对载波同步误差非常敏感。在载波频率偏移或时钟频率偏移作用下，系统性能呈迅速下降趋势，并且严重依赖于载波数量。     

两种OFDM多普勒估计算法在水声信道中的比较

为了消除多普勒频偏影响,通过水上实验对两种OFDM (Orthogonal Frequency-Division Multiplexing)水声通信多普勒估计算法进行对比。基于拷贝相关时延差估计的多普勒
估计算法结构简单、易于实现;基于空载波的算法较复杂,但精度较高。利用两种方法对相同的实验数据进行多普勒估计和补偿,并对其通信误码率进行对比。研究结果表明,在慢变的信道中两者的误码率基本相同,但在快变的信道中基于空载波的算法更稳定。     

A simple channel estimator for space-time coded OFDM systems in rapid fading channels

A simple channel estimator for space-time coded orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) systems in rapid fading channels is proposed. The channels at the training bauds are estimated using the EM (expectation-maximization) algorithm, while the channels at the data bauds are estimated based on the method for modelling the time-varying channel as the linear combination of several time-invariant “ Doppler channels“. Computer simulations showed that this estimator outperforms the decision-directed tracking in rapid fading channels and that the performance of this method can be improved by iteration.     

频率选择性时变信道下OFDM DS-CDMA系统上行链路联合检测算法

针对频率选择性时变信道下的正交频分复用直接序列码分多址(OFDM DS-CDMA)系统的上行链路,提出一种联合检测算法．它使用改进的部分并行干扰消除算法实现多用户检测,并在导频辅助下估计时变信道．在不同的车载速度下检验本文算法的性能,仿真结果表明：在车速不超过120km／h时,本文算法能有效抑制多址干扰;当车辆速度超过250km／h时,必须对多普勒效应引起的频率偏移进行估计并纠正以消除信道间干扰．     

基于渐消Kalman滤波的MIMO-OFDM信道估计

针对快时变信道明显的频率选择性,提出了采用Kalman渐消记忆滤波的估计方法.信道采用AR模型建模,并利用LS算法估计时变信道的衰减因子.仿真表明:快时变环境下,所提算法的估计性能优于LS信道估计和传统的Kalman滤波算法估计.     

多径衰落信道下的正交频分复用符号同步算法

传统的基于循环前缀的正交频分复用同步最大似然算法,在多径衰落信道下,由于多径时延和多普勒频移的缘故,部分循环前缀受到码间干扰,相关运算的峰值不明显,而且具有峰值平顶效应,在不加优化的条件下,几乎不可以使用.现提出了一套改进方案,根据信噪比的高低和多径时延的大小,动态调整参与相关运算的循环前缀长度,并采用多点相关求均值的方法.仿真结果表明,该方案在信噪比低的高斯白噪声信道和多径衰落信道下,均可以得到尖锐的相关峰值,显著减少多径衰落信道下的峰值平顶效应,并且提高符号同步精度.