一种适用于高速多径信道下的OFDM联合同步算法

基于正交频分复用系统（OFDM）循环前缀（CP）,尾部数据的能量差分和集相关特性未受到多径衰落干扰的特点,提出了一种新的联合同步算法。仿真表明,与现有算法比较,联合同步算法在多径衰落信道下能够获得准确的频偏估计,且随着多普勒频移的增加,其同步性能会进一步提高,特别适合于高速多径衰落信道下的符号定时同步。     

一种OFDM符号同步的改进算法

同步是OFDM(正交频分复用)系统中极为关键的一个环节.OFDM同步方面比较经典的算法有S&C算法和PARK算法,然而S&C算法存在平台效应,PARK算法在信噪比低的情况下定时效果不佳,鉴于此,提出一种改进的符号同步算法.该算法通过改进训练序列前置的循环前缀CP,基本消除了传统算法中因循环前缀的存在而产生的平台效应.仿真结果表明,改进算法可以消除以上两种算法所存在的缺陷,消除平台效应的同时,在低信噪比以及多径衰落的信道环境下仍然具有较为理想的同步效果.     

一种无循环前缀的新型短波MB-OFDM系统

针对短波信道的特点,提出了适合低信噪比应用的一种无循环前缀的多子带OFDM系统.由于短波信道上相邻多径时延差一般达数毫秒,该系统利用快速的载波跳变来避免短波信道上多径信号引起的符号间干扰,同时不需要毫秒级的循环前缀,提高了传输效率.理论分析表明,使用Rake接收机可以使合成信号的幅度大大增加,很好地改善了短波衰落信道下系统的误码率性能.蒙特卡罗仿真结果验证了理论结果,表明这种MB-OFDM系统的性能随多径数的增加而改善.     

联合循环前缀和Pilot的OFDM系统定时同步方法

提出了一种联合循环前缀和Pilot的定时同步方法，并将其用于高速传输的无线移动正交频分复用（OFDM）系统．算法首先利用循环前缀定时函数得到时偏的估计范围，然后在估计范围内利用导频定时函数得到时偏的精确估计．由于不需要加入训练序列，提出的定时同步方法最大限度地节省了系统开销，提高了系统的频带利用率，而且利用导频序列进行定时同步可以有效地克服符号间干扰的影响．仿真结果表明，该算法能够改进时频估计在多径信道下的精度，提高系统在多径衰落信道下的性能．     

一种正交频分复用符号同步的改进算法

同步是OFDM(正交频分复用)系统中极为关键的一个环节。OFDM同步方面比较经典的算法有SC算法和PARK算法,然而SC算法存在平台效应,PARK算法在信噪比低的情况下定时效果不佳,鉴于此,提出一种改进的符号同步算法。该算法通过改进训练序列前置的循环前缀CP,基本消除了传统算法中因循环前缀的存在而产生的平台效应。仿真结果表明,改进算法可以消除以上两种算法所存在的缺陷,消除平台效应的同时,在低信噪比以及多径衰落的信道环境下仍然具有较为理想的同步效果。     

OFDM移动通信系统中的最大多普勒频移估计

为了估计移动正交频分复用(OFDM)系统中衰落信道下的多普勒干扰,提出了利用OFDM符号的循环前缀检测最大多普勒频移的方法.在已有的单载波系统多普勒估计算法的基础上,结合OFDM符号已有的循环前缀,通过计算循环前缀的归一化自相关函数,得到最大多普勒频移.在衰落信道下的计算机仿真结果表明,该算法可以准确地估计出最大多普勒频移.该方法只需利用OFDM符号的循环前缀,不需要其他辅助数据或者插入导频,可以方便地应用于现有OFDM系统中.     

基于差分和集相关的OFDM定时同步算法的改进

多径衰落信道中,同步技术是保证OFDM系统得以实现的关键环节。但目前已有的定时同步算法在多径衰落信道及低信噪比条件下性能尚不理想。为了改善定时同步的性能,本文在集相关和差分相关算法的基础上提出一种改进的定时同步方法。通过在集相关运算中利用多点相关和在组合算法中选择适当的加权系数,算法利用了两者在不同信噪比下的优点。改进的算法在较高信噪比的条件下不损失性能,在低信噪比环境下也可以准确定时。仿真结果表明,改进算法对符号定时位置的误判率更低,尤其在低信噪比时。并且,由于算法不依赖频偏估计,不受频偏对符号定时的影响。     

采用导频子载波的OFDM系统频偏跟踪算法

为了进一步提高多径快衰落环境下,正交频分复用(orthogonal frequency-division multiplexing,OFDM)系统的载波频偏估计精度,研究了利用在OFDM符号中插入的导频子载波进行小数倍频偏跟踪的算法在多径快衰落信道下的频偏跟踪性能.通过与常规的基于循环前缀的跟踪算法进行比较,采用导频子载波的频偏跟踪算法,不仅在高斯白噪声信道下能达到很好的频偏跟踪性能,而且在多径快衰落信道下也能实现更准确的频偏估计,因此采用导频子载波的算法更适合用于多径快衰落信道下的频偏跟踪.     

采用导频子载波的OFDM系统频偏跟踪算法

为了进一步提高多径快衰落环境下,正交频分复用（orthogonal frequency division multiplexing,OFDM）系统的载波频偏估计精度,研究了利用在OFDM符号中插入的导频子载波进行小数倍频偏跟踪的算法在多径快衰落信道下的频偏跟踪性能。通过与常规的基于循环前缀的跟踪算法进行比较,采用导频子载波的频偏跟踪算法,不仅在高斯白噪声信道下能达到很好的频偏跟踪性能,而且在多径快衰落信道下也能实现更准确的频偏估计,因此采用导频子载波的算法更适合用于多径快衰落信道下的频偏跟踪。     

正交频分复用信号在强窄带干扰下的同步算法

提出了一种采用PN序列作为正交频分复用(OFDM)信号引导序列的帧同步方法,此方法能够在强窄带干扰或极低信噪比信道中精确地实现帧同步,克服了基于循环前缀的同步算法在强窄带干扰信道中以及在极低信噪比条件下,无法实现精确同步的问题。仿真结果表明,基于PN序列的帧同步算法在信噪比为-5dB条件下仍能够实现精确同步,且具有抗多径效应和抗强窄带干扰的能力。     

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.     

无线信道下稳定的OFDM符号定时同步算法

提出了一种新的无线信道下基于循环前缀的正交频分复用系统符号定时同步算法．该算法把连续数据流分成独立的块，通过对间隔FFT长度的两个块求相关和得到符号定时同步和粗载波频偏信息．推导了高斯噪声信道下的归一化定时度量的分布，进而得到了定时错误概率，结果表明该算法具有很好的健壮性．仿真结果表明在多径信道下新算法比传统的符号同步算法稳定性更好．     

CO-OFDM 系统中基于线性预处理的新相位噪声抑制算法

针对相干光正交频分复用（coherent optical orthogonal frequency division multiplexing,CO-OFDM）系统中相位噪声引起的载波间干扰（inter-carrier interference,ICI）问题,提出了一种基于线性预处理的新判决反馈相位噪声抑制算法。该新算法改进了线性预处理部分,利用循环前缀与OFDM符号固有的相关性,在时域进行简单的线性组合运算,充分利用了OFDM符号中冗余信息。仿真分析表明,在激光器线宽为200 kHz且误码率（bit error rate, BER）为10－4时,与判决反馈相位噪声抑制算法和一次迭代的判决反馈相位噪声抑制算法相比,该新算法BER曲线的信噪比（signal to noise ratio,SNR）分别改善了3 dB和1 dB,有效地降低由ICI引起的错误平层。     

基于IEEE802．16标准的帧同步算法研究

在正交频分复用（OFDM）系统中,帧同步对系统性能起到十分重要的作用．针对IEEE802．16标准,提出了一种基于前导结构的帧同步算法．文中提出的自相关差分算法产生一个尖锐的最大峰,显著降低了传统算法中由于存在峰值平台带来的不确定性,与传统的算法相比,具有更好的鲁棒性和抗噪声性能．理论分析和仿真结果表明,该算法帧同步准确,复杂度适中,是一种适用于IEEE802．16标准的优化的帧同步算法．     

基于小波包和独立分量分析的微弱多源故障声发射信号分离

针对旋转机械设备中同时存在的裂纹、摩擦等多故障源信号难以检测和分离的问题,提出了一种基于小波包分析(WPA)与独立分量分析(ICA)的多源故障信号提取方法,即首先用WPA对含噪线性混合信号降噪预处理,由db2小波基函数进行5层分解后保留62.5~187.5kHz频段信号,然后采用ICA中的FastICA算法对降噪后的混合信号分离,最后对各通道分离出的信号用收缩函数进行频段内去噪处理.对不同输入信噪比的含噪微弱裂纹和摩擦信号进行提取和分析的结果表明,该方法能有效提取出输入信噪比大于-15dB的裂纹和摩擦信号.当混合信号信噪比为-15dB时,裂纹和摩擦信号的输出信噪比分别为-1.31和-1.36dB,相关系数分别为0.62和0.63,提取效果好于结合小波包和FastICA分离方法(信噪比分别为-1.74和-2.06dB,相关系数分别为0.59和0.59)以及单独采用FastICA算法(信噪比分别为-4.57和-4.31dB,相关系数分别为0.17和0.19).因此,所提出的综合WPA和ICA的方法是一种较好的多源微弱信号提取方法.     

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。     

一种分析高速MCM电路中同步开关噪声的方法

提出了一种分析高速MCM电路系统中电源／接地板上同步开关噪声的方法,即基于部分元等效电路（PEEC）结合块缩减算法PRIMA和多端口网络（电源／接地板）的时域宏模型,通过与平面电路解析公式的结果比较和实例分析高速MCM电源／接地板上同步开关噪声,结果表明,该方法具有参数提取简单、高效率、高精度的特点。     

基于帧选择和极大似然估计的自适应光学图像多帧联合去卷积算法

为提高自适应光学(AO)图像的空间分辨率,提出一种基于帧选择和极大似然估计的AO图像多帧联合去卷积算法.该算法基于极大似然估计,根据图像的高斯噪声模型建立多帧AO图像的联合对数似然函数.首先对观测的多帧AO图像进行帧选择,遴选高质量的降质图像;然后结合观测条件和AO系统特性,推导点扩散函数估计模型;最后建立迭代求解公式,得到多帧AO图像联合去卷积方法.实验结果表明,与基于期望值最大化的Richardson-Lucy算法(Richardson-Lucy EM算法)和基于合并惩罚函数的自适应应图像复原算法(CPF-Adaptive算法)相比,该算法的峰值信噪比分别提高9%和5%,Laplace梯度模分别提高11%和8%,且得到了较清晰的目标图像.     

α噪声背景下谐波恢复方法研究

为解决α 噪声背景下的谐波恢复问题,提出了归一化循环相关结合多重信号分类算法。该算法包含两种 多重信号分类算法( MUSIC: Multiple Signal Classification) : 样本空间MUSIC 算法和特征空间MUSIC 算法。 这两种MUSIC 算法充分利用信号子空间和噪声子空间,在空域内做谱峰搜索以求取谐波频率。该算法不仅能 估算谐波信号频率,同时也能提高谐波估计的精度。计算机仿真结果表明,使用这两种算法可完成谐波信号频 率有效估算,而且效果比原有分数低阶矩及其派生的分数低阶统计量更优,且有效地解决了非整数算子造成的 相位扭曲问题,应用前景广泛。     

基于GA优化的VMD-SVM识别角度头故障特征

提出一种基于遗传算法优化的变分模态分解（variational mode decomposition,VMD）-支持向量机（support vector machine,SVM）方法来识别机床角度头故障特征。首先采用遗传算法对VMD算法的输入参数进行优化,将优化后的VMD算法用于振动信号的分解,得到各本征模态函数（IMF）后,求得对应的能量熵;然后通过SVM算法筛选出有效故障数据,再利用峭度和相关系数相结合的方法将其中的IMF筛选出来并重构信号;最后,对该信号作频谱分析,分析相关特征信息,识别并诊断出故障。根据仿真和实验结果,所提方法对于故障角度头的有效信号筛选正确率高,对于噪声抑制效果良好,特征提取快速有效,可用于机床故障诊断领域。