线性时变信道下OFDM系统的加窗信道估计

受时变性影响,正交频分复用(OFDM)系统的频域信道矩阵是近似限带的.利用接收端窗函数可以增强信道的限带特性,但也导致信道无法采用线性模型进行表征.针对该问题,文中将窗函数与信道的时变性隔离开来,提出了加窗-线性信道模型.随后研究了该模型下的时变信道估计方法,并对该算法进行了简化,降低了算法的计算量.从仿真结果可以看出:窗函数可以抑制信道矩阵的带外子载波间干扰;与传统OFDM系统的性能相比,文中算法的性能提升了约2.5 dB.     

OFDM-IJF-OQPSK调制体制

 针对正交频分复用（OFDM）信号带外衰减小的缺点,用功率谱密度分布更为集中的无码间干扰和抖动-交错正交相移键控（IJF-OQPSK）调制代替传统的多进制数字相位调制（MPSK）或多进制正交幅度调制（MQAM）对子载波进行调制,形成了OFDM-IJF-OQPSK调制体制。在分析OFDM及IJF-OQPSK原理的基础上,给出了OFDM-IJF-OQPSK调制方案,推导了该调制信号的功率谱密度,得知其功率谱密度为IJF-OQPSK基带功率谱以子载波间隔平移并相加所得。最后,进行了仿真分析,证明该调制体制带外衰减很快,降低了带外辐射。     

基于基因算法的OFDM旁瓣抑制方法研究

为降低正交频分复用系统(OFDM)中高旁瓣对主用户的影响,使用基因算法探讨了OFDM系统中的旁瓣抑制问题。该方法是基于基因算法的搜索技术,在OFDM传输频带两侧插入取消子载波(CC),通过改变取消子载波的数目和载波频率间隔,确定以取消子载波权重为变量的旁瓣抑制适应度函数,再经过基因算法计算,使适应度函数达到最小值,确定最佳载波权重和数目。综合功率峰均比与占用频谱资源这两个条件考虑,仿真结果表明:在OFDM主频带两侧分别插入2个频率间隔与数据子载波相同的取消子载波,可抑制旁瓣达到49.86 d B,较之经典的CC算法旁瓣抑制效果更佳。     

基于OFDM的认知无线电系统最优功率分配算法

在基于OFDM的认知无线电系统中,授权用户会受到认知用户带内子载波带外旁瓣泄漏功率的干扰。这里引入了功率控制参数来调整授权用户的干扰功率约束值,提出了一种认知用户子载波间的最优功率分配算法,通过求解一个凸优化问题来获得最优的功率分配方案。仿真结果表明:与其他算法相比,采用该方法获得的功率分配方案,在满足授权用户干扰功率约束值的条件下,可以使认知用户的信道容量最大化。     

OFDM系统中基于二阶多项式奈奎斯特窗的边带加窗技术研究

针对在所有子载波上加载同一种窗函数的传统加窗方式,提出了一种新的边带加窗方式。边带加窗是根据窗函数的频谱特性,在不同频带子载波加载不同类型的窗函数以及选择相对应的滚降系数和参数的加窗方式。这种加窗方式相比传统加窗在缩短滚降叠加部分的时域长度后能够获得更好的信号传输效率,在不同频带使用不同类型、不同参数的窗函数来改善其带外衰减效果。仿真结果表明,边带加窗在缩短时域符号长度后与传统加窗相比,仍然能保持较好的带外衰减效果;并且通过比较在边带使用不同类型的窗函数以及与传统的加窗方式相比较后得出,在边带使用二阶多项式奈奎斯特窗函数(second order continuous window,SOCW）中使用升余弦窗函数的带外衰减效果要优于其他加窗方式。     

一种抑制NC-OFDM带外干扰的新方法

为了减小非连续OFDM(NC-OFDM)旁瓣泄露带来的带外辐射,采用频域部分响应(PR)的抑制方法并联合动态关闭授权用户附近子载波的方法来抑制带外辐射.研究了授权用户的频谱位置和频谱占用率对所提出方法抑制带外干扰性能的影响.通过仿真表明,该联合抑制方法可以显著减小NC-OFDM的带外干扰,同时改善认知用户的误码性能.     

有功功率测量P-Sa滤波器算法的研究

针对电能表采样过程中非整周期采样造成的有功功率测量和电能计量误差,在传统滤波器功率测量算法基础上,首先提出了一种多项Sa函数自卷积窗函数（P-Sa窗）,分析了该窗的时频特性;然后基于该窗构造了P-Sa滤波器,仿真分析了非整周期采样下P-Sa滤波器的滤波效果;最后,基于工频正弦波形和IEC62052中的5种畸变波形测试信号,仿真分析了稳态和动态测试信号下不同有功功率测量算法对累计电能的误差。仿真结果表明,提出的P-Sa滤波器可以有效抑制纹波波动,提高了有功电能累计的准确性。     

基于遗传算法的OFDM系统导频设计

针对OFDM系统中虚载波破坏等间隔等功率导频最优性的情况,采用遗传算法设计了OFDM系统的导频信号.在给定导频个数的情况下,首先推导了最小二乘准则下信道估计均方误差(MSE)的一个上界,然后将其作为遗传算法的适应度函数,对导频的位置和功率进行优化.该适应度函数可有效逼近信道估计的MSE,且无需矩阵求逆运算.仿真结果表明:给定导频功率,导频位置的选取对MSE的影响较大;给定导频位置,导频功率对MSE的影响则相对较小;采用所提出算法设计的导频信号优于等间隔等功率的导频信号.     

水声OFDM通信系统中的最优子载波功率分配

目的研究水声OFDM通信系统中的最优子载波功率分配。方法提出了水声OFDM通信系统中的最优子载波功率分配算法。首先将传播损失等效到信道频域响应中,建立了水声OFDM等效传播模型。在此模型基础上,以最大化OFDM系统中的有效子载波数目为目标,根据各子载波上的星座图、误码率门限、传播损失和环境噪声,结合信道信息对各子载波上的功率进行最优分配。对信道已知和信道未知、近距离传输和远距离传输等不同情况分别进行了讨论。结果文中算法在有效子载波数目比、OFDM块平均误码率、所需发射功率等方面均优于传统功率分配算法。结论文中算法可在水声OFDM通信系统中实现最优子载波功率分配。     

基于OFDM的认知无线电系统中的一种改进的功率分配算法的研究

改进了应用于基于OFDM的认知无线电系统中的功率分配算法。迭代分块注水算法,目标是在总的功率约束和每个子信道的功率约束的条件下最大化系统的容量。在主用户的功率约束非常严格时,尤其考虑了相邻子载波的功率泄露,并且在主用户的频谱和认知用户的频谱之间设置保护带,使其他子载波的功率分配呈现梯形分布。所以只是在功率约束比较严格的子载波上实施迭代分块注水算法。仿真结果表明,改进的功率分配算法性能接近迭代分块注水算法,而且具有较低的复杂性。     

基于异构业务QoS的滤波器组CR跨层资源分配算法

滤波器组多载波(FBMC)技术比正交频分复用(OFDM)带外泄露小,频谱利用率高。提出基于异构业务QoS的FBMC认知无线电(CR)跨层资源分配算法。针对CR网络中的异构场景,在干扰约束和总功率约束条件下构建代价函数进行资源分配,首先对实时用户实施跨层资源分配,将媒体介入控制层的时延约束转化为物理层的传输速率约束,然后对非实时用户按照比例公平原则分配剩余资源。实验结果表明,该算法保证了请求实时业务的用户数据包的平均时延门限不超过最大时延门限,同时实现了非实时用户间资源的比例公平分配。     

高阶矩的衰落信道中OFDM信号检测算法

正交频分复用是一种具有很强抗多径干扰、码间干扰和窄带干扰以及很高频谱利用率的高效数据传输技术,已经得到广泛的应用;OFDM信号的自动识别和调制参数的估计是非协作通信和认知无线电中的关键问题。以基于高阶累计量的正交频分复用(OFDM)信号检测算法为研究对象,针对衰落信道将影响信号高阶统计特性的问题,提出一种适用于衰落信道环境中的基于高阶矩的OFDM信号检测算法,用以区别多载波信号(OFDM)与单载波信号(MFSK,MQAM);并通过数学推导和仿真数据验证了所提算法的可行性和衰落信号适应能力。     

一种基于训练序列的OFDM联合时频同步算法

针对正交频分复用OFDM系统对时间同步和频率同步的敏感性,设计出一种新的训练序列,基于这种新的训练序列给出了联合时频同步算法。通过仿真对本文算法和Schmidl定时算法的均值和方差进行了比较,理论分析和仿真结果表明,本文算法消除了Schmidl算法的定时平台现象,具有更好的同步精度,整数频偏估计在时域进行,降低了运算量。     

基于期望最大化加速算法的正交频分复用信道估计

针对基于期望最大化（EM）迭代算法的正更频分多路复用（OFDM）信道估计方法复杂度高、收敛慢，严重制约OFDM的传输速率的缺陷，提出了一种基于EM加速算法的OFDM信道估计方法．该方法基于拟牛顿加速算法，并结合一种带调整参数的Broyden对称秩1校正公式来实现，具有二次收敛性，提高了EM的计算速度，降低了计算复杂度．仿真结果表明，相比于空间选择期望最大算法，在性能损失只有0．1dB的情况下，EM算法的复杂度得到很大的降低，且其计算速度可提高十几倍．     

无线通信OFDM系统相位噪声自适应补偿

将基于循环前缀的时域相位跟踪与基于频域导频的CPE校正技术相互结合,提出了一种旨在提高无线OFDM接收机抵抗相位噪声能力、低复杂度的相位噪声自适应补偿方案,时域跟踪可以对信道相位偏移低频成分起到初步的抑制作用,而在频域则通过引入导频子载波可信度判决机制,将CPE估计放在信道判决前进行,更为精确地消除由频率选择性相位偏移对CPE估计所带来的影响.仿真结果表明,本方案能够显著改善OFDM接收机在相位噪声条件下的系统误码率性能.     

基于联合稀疏模型的OFDM线性时变信道估计

为了进一步提高OFDM线性时变信道估计性能,利用信道抽头的时域稀疏特性和相关性,提出一种基于联合稀疏模型的信道估计方法.首先,将线性时变信道模型下对连续多个符号周期的信道估计转换成一个联合稀疏重构模型;其次,采用基于测量矩阵互相关性最小化的分组导频设计准则,在应对子载波干扰的同时,保证了稀疏重构算法的性能;最后,设计一种基于循环并行树的分组导频优化算法.仿真结果表明:与传统线性时变信道估计方法和联合稀疏模型下的信道估计方法相比,所提方法所需导频数量少,信道估计性能更好,同时便于工程应用.     

基于粒子群算法的OFDM峰平比抑制问题研究

提出了一种基于粒子群的相位优化组合算法来抑制OFDM信号的高峰平比,结合相位优化组合算法,通过寻找使峰平比最小的相位来抑制信号的高峰值信号的原理,利用粒子群算法无需过多原始信息、收敛迅速快、寻优准确等优点解决了寻找抑制OFDM信号峰平比的最优相位向量问题．实验仿真结果表明,提出的改进算法在不过多增加系统复杂度的同时,更为有效地抑制了OFDM信号的高峰平比现象．     

正交频分复用多载波系统的同步算法及性能仿真

在研究OFDM系统的符号、帧定时同步算法的基础上,对基于空符号能量检测的帧定时同步算法及延时相关定时算法进行了仿真,提出了改进型的基于空符号能量检测的帧定时同步算法及双自相关滑动算法,得出了相关结论.     

基于保护间隔相似特性的载波细同步算法

正交频分复用(OFDM)系统中的载波频率偏移将会导致载波间干扰,从而严重降低系统系能,因此精确的载波同步对于OFDM系统而言至关重要。该文提出了一种适用于时域正交频分复用数字传输(TDS-OFDM)系统的基于保护间隔相似特性的高精度载波细同步算法。分析和仿真结果表明,该算法不但具有很强的抗符号定时误差能力,且具有非常高的载波频偏估计精度,其归一化频偏估计方差在AW GN信道下由传统算法的1-0 8降低为1-0 13,同时该算法还大大降低了硬件实现的复杂度。