V—BLAST OFDM系统的信道估计方法

下一代宽带无线通信系统的核心技术MIMO—OFDM（Multiple—Input Multiple—Output Orthogonal Frequency Division Multiplexing）能显著提高系统的容量，但要获得该技术所带来的性能优势，快速、准确的信道估计是关键。为降低V—BLASTOFDM（Vertical—Bell Laboratory Layered Space—Time Orthogonal Frequency Division Multiplexing）系统中信道估计的运算复杂度和提高估计精度，提出了一种基于CAZAC（Constant Amplitude Zero Auto CorrelatiOn）序列的信道估计方法。该方法避免了矩阵求逆运算，利用该序列良好的自相关性，通过相关运算明显的抑制了噪声对估计性能的影响，使信道估计的性能得以显著提高。理论分析和计算机仿真结果表明．该方法较传统信道估计算法而言，能显著提高系统性能。     

多天线自适应OFDM系统

自适应OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)系统根据信道情况自适应地分配各个子载波发送的比特和功率,在频率选择性衰落信道条件下,它比传统的OFDM系统有更好的误比特性能。将自适应OFDM系统与MIMO(Multiple-input Multiple-output)技术相结合,并充分利用发送端知道信道信息的条件,提出了一种多天线自适应OFDM系统,仿真结果表明,该系统与没有采用自适应算法的多天线OFDM系统相比,误比特性能有了显著提高。     

MIMO-OFDM系统的时域导频信道估计算法

多天线正交频分复用(M IM O-OFDM)系统作为一种高速率无线通信的有效方式,其信道估计技术占有非常重要的位置。基于M IM O-OFDM系统的导频设计准则及特性,该文提出一种多径M IM O信道下用于多径定位和时域信道估计的算法。该算法从时域出发,首先利用所设计导频在时域上的循环移位正交性来获取多径信道的定位,从而利用时域导频符号来获取多径信道时域响应信息。仿真实验结果表明相比传统的频域信道估计插值算法,该算法在较低运算复杂度下可以获得信道估计性能的明显改善,同时作为导频符号的G o lay互补码有效降低OFDM系统功率峰均比(PAPR)2~5 dB。     

航道多载波的通信时延与多普勒频移联合估计

针对海上航道立体监测系统中水声信道高斯噪声和对称α稳定(SαS,Symmetric α Stable) 脉冲噪声干扰的复杂环境,以基带OFDM（Orthogonal Frequency Division Multiplering）水声通信系统的发射信号作为研究对象,提出了一种基于分数低阶循环模糊函数的多循环频率时延与多普勒频移联合估计算法．该方法将分数低阶矩与循环平稳特性相结合,能够在SαS脉冲噪声条件下检测信号的循环平稳特性．仿真结果表明:在脉冲噪声和干扰环境中该算法均能稳定工作,估计性能优于基于二阶循环模糊函数．     

一种基于压缩感知的时变稀疏信道估计方法

对于快时变且稀疏环境下的正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)系统模型,现有的方法是基于基扩展模型(Basic Expansion Model,BEM)进行估计,并利用恒定幅值零自相关(Constant Amplitude Zero Auto Correlation,CAZAC)序列估计时延。本文利用信道响应中稀疏的观测矩阵,用压缩感知(Compress Sensing,CS)的正交匹配跟踪(Orthogonal Matching Pursuit,OMP)算法进行时延估计。仿真结果表明,两种方法都能对时延进行有效的筛选,但当多普勒频移增大、信噪比较低时,本文将OMP、BEM相结合的方法效果较优。     

相关衰落多输入多输出系统的参数化信道估计

针对多输入多输出(MIMO)系统中信道空域相关影响信道估计性能的问题,提出了一种基于多径参数估计的信道估计方法.该方法适用于多径稀疏信道环境下的双端部署均匀线性阵列的MIMO系统,通过构建信道的多径参数化模型,用多径的径参数描述信道矩阵和信道空域相关,将信道估计问题转化为多径参数的估计,并采用波达矩阵算法估计出多径参数以完成信道估计.由于利用了信道的多径结构,在不需预知信道空域相关的情况下,能够获得比Least-Square方法更好的信道估计性能.仿真实验表明,与Least-Square方法相比,当信道估计均方误差达到10-1时,该方法在4×4和6×6的MIMO系统中分别能够获得2.5 dB和5 dB的信噪比增益.     

电力线通信系统中GFDM频域调制的应用与性能分析

正交频分复用技术(Orthogonal Frequency Division Multiplex,OFDM)能够有效的消除电力线信道中的频率选择性干扰、脉冲噪声干扰以及多径时延等不良影响,已成为现有电力线通信系统(Power Line Communication,PLC)物理层调制编码的主要技术手段。但OFDM技术仍存在因添加循环前缀(Cyclic Prefix,CP)导致的频谱利用率受限、高峰值功率比、严格正交性约束下的同步解调等问题。因此,本文研究了一种广义频分复用技术(GFDM,Generalized Frequency Division Multiplex)在电力线通信中的低复杂度模型及其应用方案,它采用非矩形脉冲成型滤波器组,降低了带外频谱泄露,通过数据帧中使用更少的CP,提高了频谱利用率。仿真结果表明,在正交性与同步解调要求较低的情况下,基于GFDM的PLC系统错误率(Symbol Error Rate,SER)性能与正交的OFDM系统性能十分接近,且其带外功率泄露明显降低。     

利用频谱峰值特征的窄带频谱感知方法

针对全盲条件下窄带频谱感知在低信噪比时性能不理想的问题,提出了一种基于频谱峰值局部密度的频谱感知(MTSE-MLD)方法。该方法对接收信号采用多窗谱(MTSE)估计功率谱,提取其最大值组成峰值序列,借鉴聚类思想利用频谱峰值局部密度的最大值(MLD)作为检测统计量,理论推导并仿真验证了其服从Ⅱ型极值分布,从而得到给定虚警概率下的检测门限,实现信号的盲检测。实验结果表明:MTSE-MLD方法无需任何先验信息,对噪声方差不敏感,适用于加性高斯白噪声信道与多径衰落信道下通信信号的检测;在数据量相同的条件下,与特征值能量法相比性能提高了1dB。     

恶劣信道下的OFDM公共相位误差消除方法

为了精确消除相位误差影响,获得良好系统性能,提出了一种新的OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)公共相位误差消除方法,该方法给出了在频率同步和信道均衡两级联合完成公共相位误差校正的结构,利用全导频,提出新的公共相位误差估计算法.理论分析和计算机仿真表明,两级联合校正结构非常适合OFDM系统中的公共相位误差校正,全导频公共相位误差估计算法可以获得优于传统方法的估计性能,特别在恶劣信道条件下,提出的全导频估计算法非常适用.     

基于阵列导频的正交时频空调制信道估计算法

正交时频空调制（Orthogonal Time Frequency Space Modulation,OTFS）系统中,嵌入单个导频有利于获得高精度的信道估计。但高能量的单个导频导致OTFS系统峰均比高。为降低OTFS系统峰均比,通过在发送端嵌入最佳二进制阵列导频,将原本单个导频的高能量分散到多个导频上。在接收端应用最佳二进制阵列导频的理想自相关特性,分离信道多径和聚集每条信道径的能量,最后抑制噪声和残留多径间干扰,以实现高精度信道估计。仿真结果表明,与当前嵌入单个导频的信道估计方案相比,本文所提方案以增加一定的接收端信号处理复杂度为代价,降低了OTFS系统峰均比约4.5dB,并且信道估计精度与之相当。     

MIMO-OFDM系统中LS时域信道估计的一种简化改进算法

研究基于多输入多输出正交频分复用(MIMO-OFDM)系统中的信道估计算法。主要工作在训练序列最小均方(LS)准则信道估计算法的研究上,在以LS时域信道估计基本算法为前提下,提出了一种改进的LS时域信道估计算法及固定长度的时域截取算法,此算法可以大大降低计算的复杂度,结合MATLAB仿真对此改进算法的有效性和可行性进行了分析,得出了比较理想的仿真结果。     

基于部分检测相关的OFDM符号同步新算法

在DVB-T(D igitalTerrestrialV ideo B roadcasting)系统中,针对传统ML(M aximum L ikelihood)符号同步算法在多径信道中估计误差大,实现复杂度高的缺点,提出一种新的OFDM(O rthogonal Frequency D ivisionMu ltip lexing)盲符号同步算法———部分检测相关(PMC:Partial M easuring Correlation)算法。该算法基于OFDM信号的自相关性,通过检测OFDM部分循环前缀(CP:Cyc lic Prefix)的自相关结果估计符号同步。相对于传统的最大似然(ML)算法,PMC算法省去了保护间隙(G I:Guard Interval)检测模块,且相关运算量降低;同时,在多径信道下估计误差远小于传统ML算法。通过理论分析和计算机仿真说明了PMC盲符号同步算法的良好性能和低复杂度。     

基于IEEE 802.16a MIMO-OFDM系统的信道估计方法研究

多天线运用到802.16a系统中可以提高系统的性能。首先给出MIMO-OFDM(Multi-inputandMulti-output-OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing)系统的基本构成,然后对协议中的空时编码方案进行改进,提出将协议中所提出的单接收机两天线发送分集的情况扩展到多发多收的情况,最后介绍了适合MIMO-OFDM系统LS信道估计的帧头结构和导频结构,在一个OFDM符号时间内即可估计出MIMO各个子信道参数;对SUI-3信道下的误比特率(BER)及均方误差(MSE)性能分别进行了仿真,比较分析了结果,并得出结论。     

宽带MIMO-OFDM系统的信道估计方法

为节省系统带宽,提出了宽带M IMO-OFDM(Mu ltip le-InputMu ltip le-Output and O rthogonal Frequency D i-vision Mu ltip lexing)系统中的一种信道估计方法。该方法只需对重要抽头进行估计,且两步算法在导频数小于信道响应时间和未知功率延迟分布的情况下,可获得与经典的LMMSE(L inearM in imum M ean Square Error)算法相近的性能,计算机仿真结果证实了其有效性。     

基于深度学习的OFDM信道估计

针对多径正交频分复用(orthogonal frequency division multiplexing, OFDM)信道环境下信道频域选择性衰落导致下行链路信道估计性能受限的问题,提出一种基于深度学习的信道估计(deep learning-based channel estimation, DL-CE)方法。采用自回归过程对信道建模,利用深度学习设计信道估计网络追踪信道响应及其频域相关系数。通过迭代训练,基于深度学习的信道估计网络能够学习到自回归系数的最优估计,同时利用先验信道信息估计信道频域响应和频域相关系数。与传统方法相比,所提信道估计方法性能提升明显。     

一种在OFDM系统中同步训练序列结构优化方法

同步对于正交频分复用(OFDM)性能至关重要,由于经典SchmidlCox同步算法在符号定时同步估计中,存在同步估计不准确性问题,故对训练序列的结构进行优化,以提高系统性能.     

DSTBC-OFDM系统及性能分析

正交频分复用技术可以有效的消除信号符号间干扰并具有较高的频带利用率。空时分组码可以弥补正交频分复用技术对移动造成的多普勒频移比较敏感的缺陷,所以这两种技术的结合在下一代无线通信中的应用引起了越来越多的关注。本文研究了DSTBC(D ifferential Space-Tim e B lockCodes,差分空时分组编码)和OFDM(O rthogonal Frequency D ivisionMu ltip lexing,正交频分复用)技术相结合的系统收发机结构。由于接收端不需要进行信道估计,可大大简化接收机复杂度。通过仿真给出了DSTBC-OFDM系统与STBC-OFDM系统及纯OFDM系统在Rayle igh衰落信道及SUI信道下的比特差错性能。通过比较可看出,在静止情况下或中速移动但信道条件较好的情况下,DST-BC-OFDM系统可作为STBC-OFDM系统的替代。     

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。     

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).