光OFDM系统信道估计插值算法研究

信道估计是光正交频分复用系统实现可靠传输的关键技术之一,它的精度将直接到影响整个系统的性能。选用线性插值、二阶插值和三次样条插值三种常见插值算法进行了基于导频的信道估计仿真实验,对比分析均方差和误码率这两个重要的信道估计评价指标发现,在信噪比较低时适于应用线性插值算法,在信道估计要求较高且信噪比较大时适于应用二阶插值算法。     

无线通信中基于导频的OFDM信道估计算法仿真研究

提出了利用三次样条插值算法和最小均方误差(MMSE)算法代替线性插值算法和基于变换域的插值算法对OFDM系统的数据符号处的信道系数进行估计,并且在导频间隔不同时对4种算法进行了比较分析。仿真结果表明:改进后的算法可以大大节省系统的信噪比增益;在同时考虑计算复杂度和估计性能的条件下,导频宽度不同时,应采用不同的插值算法。当子信道具有频率选择性时,三次样条插值算法是最佳选择。     

一种新的OFDM系统自适应调制算法

提出了一种新的用于正交频分复用(OFDM)系统的自适应调制算法,它在保持恒吞吐量的前提下对OFDM系统进行自适应比特分配和自适应功率分配．与使用固定调制方法的OFDM系统相比,使用该算法系统的误码率性能和吞吐量有了很大的提高．该算法计算量较小,是一种实用的自适应调制算法．模拟结果表明引入子载波分组后系统性能依然保持良好,并且信道估计偏差对本算法的影响较小.     

基于DVB-T的OFDM系统的信道估计研究

DVB-T标准中采用了OFDM编码调制技术来提高系统的频谱利用率和抗多径干扰的能力,为了能够准确地解调OFDM信号,需要对接收到的信号进行信道估计.而基于导频的信道估计是通过导频子信道的响应计算出整个信道的响应,它能够很好地跟踪信道的变化,在计算复杂度不是很高的情况下能够达到较好的性能,是一种比较实用的信道估计方法.本文讨论了DVB-T系统中基于导频的信道估计方法,并提出了一种时频二维插值信道估计方法.仿真结果表明,二维插值信道估计较一维插值具有更好的误码率性能.     

OFDM系统中信道估计的插值方法分析

近年来,正交频分复用(OFDM)技术已被越来越多的人所关注,并且在IEEE 802.11无线局域网中得到实际应用.在OFDM系统中一般要进行信道估计,本文对常用的四种信道估计插值方法进行了分析,并给出了仿真结果.结果表明,采用离散傅立叶插值所得到的效果最好;采用三阶样条曲线插值次之;采用基于二阶多项式插值的方法比三阶样条曲线插值又要差些;采用线性插值的方法所得到的效果最差.     

一种基于离散余弦变换的OFDM信道估计方法

正交频分复用(OFDM)是实现无线多媒体通信的核心技术,信道估计是OFDM系统的关键技术之一.提出了一种改进的基于离散余弦变换(DCT)的OFDM信道估计算法.算法对序列尾部的插值进行了改进,将得到的信道估计变换到时域,通过平均的方法进一步提高了信道估计性能.仿真结果显示,改进的DCT插值信道估计方法比常规算法性能更优,系统性能得到改善.     

基于压缩感知的自适应加权匹配追踪算法

压缩感知（compressed sensing,CS）技术通过减少发射导频数来提高频谱的利用率。将CS技术应用于导频辅助的稀疏度未知的正交频分复用（orthogonal frequency division multiplexing,OFDM）信道估计中,提出一种自适应加权匹配追踪（CS-based adaptive weighting &matching pursuit,AWMP）算法。该算法使用自适应加权、匹配追踪的方法估计信道时域脉冲响应,按照估计信噪比和匹配原则,利用多次迭代进行自适应加权和寻找最佳稀疏度,实现未知信道稀疏度与信噪比的情况下,准确估计信道信息。仿真验证表明,与传统的信道估计算法相比,采用基于AWMP的信道估计方法,能够利用较少的导频信息获得更低的误码率和均方误差。     

导频信道估计中的插值算法

在比较OFDM信道的线性、高斯、三次样条、低通滤波、变换域和维纳插值的性能后，针对算法误差较大和计算复杂度的问题，给出2种在首尾子载波均插入导频时变换域的改进方法．仿真结果表明：改进的变换域插值的均方误差有显著减小，与维纳算法的性能接近，但复杂度降低．     

OFDM蜂窝移动通信中一种自适应干扰抑制算法

针对基于正交频分复用(OFDM)的未来移动通信系统中的蜂窝覆盖所面临的下行小区间干扰问题,提出了一种基于子载波组的自适应干扰抑制算法.该算法根据干扰和信道情况,自适应调整子载波组空间波束方向、自适应选取传输性能较好的子载波组、自适应调整每个子载波组的调制阶数和扩频倍数,在满足数据传输误码率要求的同时,使数据传输速率最大.仿真结果显示:该算法很好地抑制了相邻小区的干扰,并自适应多径衰落信道(IMT2000步行A信道)的变化;当接收点空间信干比在-3dB以上变化时,该算法在保证误码率要求的同时,使数据传输速率最大.     

OFDM中的自适应Turbo编码调制

自适应编码调制(AMC)技术可以有效地提高无线数据传输的频谱利用率.为在目标误码率RBE(BER)限制下优化系统吞吐提出了一种基于正交频分复用(OFDM)的恒功率、变速率的自适应Turbo编码调制的方法,以及基于容量估计的自适应算法.仿真表明,在目标BER为10-4下,此自适应OFDM方法与相同吞吐下的固定Turbo编码调制相比,有7.5dB以上的信噪比(SNR)增益.同时,与基于固定门限的自适应调制算法不同,基于容量估计的自适应算法下,子带数目的减少不会带来吞吐性能的恶化,可以用来进一步降低系统的反馈开销.     

数字矿山综合无线局域网络

针对现代化煤矿生产和安全需求．在分析煤矿现有的监测、监控系统不足和无线电磁波在井下巷道的传播特性基础上，提出了集无线语音通信、无线视频监控、人员定位、环境监测、设备控制和生产管理等功能为一体的基于802．11标准的数字矿山综合无线局域网络。该网络具有传统煤矿监测、监控系统所无法比拟的优越性，提供了未来数字化矿山乃至无人作业工作面的可行性解决方案。     

基于多项式模型和卡尔曼滤波器的正交频分复用自适应信道估计算法

在正交频分复用(OFDM)系统中,为了准确地检测接收信号并实现解调,必须对信道的传输函数进行准确估计.本文提出了一种适用于OFDM通信系统,基于二阶多项式模型和卡尔曼滤波器(Kalman filter)的自适应信道估计算法.利用二阶多项式模型对无线时变信道进行建模,通过合理安排插入导频结构,使用块状导频,可以使得原本二维的时频多项式模型减少到一维,降低信道估计算法的复杂度.同时,在多项式模型的基础上,将时变无线信道等效为一autoregressive(AR)过程,从而建立起卡尔曼滤波器的过程方程与测量方程,通过卡尔曼滤波器的递推公式,即可实现对多项式模型参数的自适应估计.本文提出的算法可以仅使用最少的导频(即与多项式模型参数相同个数的导频)实现准确的信道估计.由于每次所需导频个数的减少,接收端所需存储的未解调信号的数量也随之降低,大幅减少了接收端所需的存储空间.计算机仿真证明,与线性插值算法和基于二阶多项式模型算法的信道估计相比,在相同输入信噪比和归一化多普勒频移条件下,本文提出的算法具有较低的误码率.     

无线OFDM系统中基于导频信道估计方法的性能比较

从实用的角度对无线OFDM系统中基于离散导频的几种信道估计方法进行了阐述,并进行了性能仿真、分析和比较。同时,给出了导频设计的基本原则和宽平稳非相干散射(WSSUS)移动无线信道仿真模型。在介绍线性内插、高斯内插、Cubicspline内插和低通滤波方法的基础上,重点对2-D和分离的2×1-D维纳内插滤波方法进行了介绍。维纳内插滤波是线性最小均方误差(MMSE)意义下的最佳内插滤波方法,其性能在所讨论的几种实用信道估计方法中是最优的。     

基于RSSI测距的井下人员区域定位算法

在煤矿井下人员定位系统中,常用的是基于无线传感器网络的定位方法,其中最适合实际应用的是基于接收信号强度指示(RSSI)的定位方法.为了进一步提高定位精度,针对煤矿井下特殊的巷道结构和复杂的电波传播环境,首先提出信标节点均匀间隔交叉分布模型.然后根据已知信标节点精确位置求得定位区域内RSSI测距误差的权值,通过引入比例调整因子、距离修正因子和差分平均因子,对目标节点的测距误差进行修正,获得区域内信标节点与目标节点之间较精确的距离量,最后利用加权质心定位算法对目标节点进行定位.仿真结果表明,该算法能够有效的提高目标节点的定位精度,尤其在沿巷道走向的水平方向上比其竖直方向的精度更高,该方法更适合煤矿井下特定的线型结构环境.     

正交频分复用系统中改进的FFT插值算法

提出了一种基于快速傅里叶变换的边缘扩展信道插值算法(EFFT),该算法对正交频分复用(OFDM)符号有效频带边缘的两端频点作镜像线性扩展,使增加的导频信息能改善有效频带边缘附近的信道估计性能.仿真结果表明,在低阶调制且信噪比(SNR)较低时,EFFT插值算法的性能与维纳滤波信道估计算法相当,且较传统快速傅里叶变换(FFT)插值算法的均方误差(MSE)提升1dB左右.在实现复杂度方面,EFFT算法与FFT算法相当,与维纳滤波算法相比运算量明显降低.EFFT算法不需要对现有技术标准进行改动,也不会降低系统的传输效率.     

OFDM系统中改进的FFT插值算法

提出了一种基于快速傅立叶变换的边缘扩展信道插值算法（EFFT,Edged Extend Fast Fourier Transform）。该算法对OFDM符号有效频带边缘的两端频点做镜像线性扩展,使增加的导频信息能改善有效频带边缘附近的信道估计性能。仿真结果表明,在低阶调制且SNR较低时,EFFT插值算法的性能与维纳滤波信道估计算法相当,且较传统FFT插值算法的MSE提升1dB左右。在实现复杂度方面,EFFT算法与FFT算法相当;与维纳滤波算法相比运算量明显降低。EFFT算法不需要对现有技术标准进行改动,也不会降低系统的传输效率。     

基于WSN的受限空间逃生路径搜索算法

针对地下矿井、隧道等受限环境事故后受困人员营救或逃生困难的问题,通过构建基于混合信道模型的无线传感器网络,提出可信锚节点选择算法,实现在事故后稀疏锚节点环境下的无线传感器网络节点精确位置估计,并在此基础上实现最优的逃生救援路径生成及实时导航。仿真结果表明,算法在稀疏锚节点场景下,相比较于已有研究具有更高的节点定位精度,并且能够在动态障碍物识别的基础上准确进行救援或逃生路径的搜索。     

井下无线通信中的弱信号检测技术

介绍了煤矿井下无线通信现状,分析了技术上存在的问题——巷道条件对无线传输的影响、弱信号接收困难和井下环境噪声的干扰,对解决方案进行了探讨。同时指出,借鉴陆地移动通信技术解决方案可以解决煤矿井下移动通信难题。