MIMO-OFDM系统中信道估计算法的改进研究

提出一种新的基于最小二乘准则的频域信道估计算法,该算法设计了一种新的具有互补性的2个连续训练序列,对所有子载波的频率响应进行估计,减小了线性内插造成的误差,并在多普勒频移不同时采用不同的预估计值加权参数,有效地减弱了多普勒频移对估计精度的影响.仿真结果表明,此算法在不增加计算复杂度的前提下,有效地提高了估计精度.     

基于信道编码直接判决解调算法的OFDM信道估计

针对Mignone V．和Morello A．提出的正交频分复用OFDM(orthogonal frequency division multiplex)系统编码直接判决解调CD3(coded decided directed demodulation)信道估计算法在频率选择性信道下估计性能稍差，且对多普勒频移敏感的缺点，提出了两种改进算法。通过引入了LMMSE信道估计器和鲁棒滤波器进行去噪滤波，改进CD3-OFDM系统的信道估计性能。仿真表明，两种改进算法在不增加计算复杂度的情况下，提高了CD3信道估计算法的性能，而且采用鲁棒滤波器后还能增强系统抗多普勒频移影响的能力。     

基于电平交叉率的多普勒频移估计方法

针对在莱斯信道下对接收信号进行最大多普勒频移估计的需求,提出基于电平交叉率的传统多普勒频移估计方法,引入循环迭代的思想使得接收端的滤波器带宽达到最优,接收信号通过最优滤波后,再进行基于电平交叉率的多普勒频移估计,大大减缓了噪声对估计性能的影响.改进算法的复杂度虽然有所提高,但在莱斯信道下,其比传统的多普勒频移估计算法更能准确估计出接收信号的多普勒频移,仿真结果验证了算法的有效性和优越性.     

非静止轨道卫星信道多普勒频移特性

为了定量分析非静止轨道卫星信道的多普勒频移特性,引入一种基于地心固连坐标系的分析模型,经近似,该模型与地面接收终端的地理坐标无关.计算出了几种典型非静止轨道卫星信道的最大多普勒频移.分析表明,高仰角状态下信道中的多普勒频移较弱,而处于可视仰角状态时信道中的多普勒频移最大.应尽可能在高仰角状态下接收信号,并可将多普勒时变规律作为先验信息用于对多普勒频移进行估计与补偿,以削弱时间选择性衰落的影响.     

基于压缩感知的MIMO双选择性衰落信道的估计

为了减少MIMO （multiple-input multiple-output）时频双选择性衰落信道估计过程中需要的导频符号数,文中对多径信道的时延和多普勒频移构成的时频二维有界区域进行量化,将该信道估计问题建模为压缩感知理论中的稀疏信号重构问题,提出了一种采用正交匹配追踪估计MIMO双选择性衰落信道的方法.仿真结果表明获得相同的估计性能,所提出的压缩信道感知方法比传统的最小二乘法能节省近50％的导频符号,且该方法在低信噪比的场景里也能获得较高的估计性能.     

一种适于小波包多载波系统导频信道估计的方法

提出了一种适于小波包多载波系统信道估计的导频插入方法．该方法结合小波包多载波系统树型结构的分解特性以及不同频率对相干时间的影响，将子载波在树型结构的基础上分成若干个组，并结合等差原理，引入时域不等间隔的导频模式，实现导频的合理分配．在上述方法中，高频部分插入了相对较多的导频，使得总的导频数减少的同时，能够更好地估计多普勒频移的影响．仿真结果表明，在载波调制过程中，采用不等间隔导频模式与传统的等间隔块状导频模式相比，当导频个数减少14％，信噪比为20dB时，误比特率降低了19．6％；并且不论多普勒频移如何变化，系统总能在多径瑞利衰落信道中保持良好的性能．     

多输入多输出天线OFDM系统的信道估计

研究利用导频训练信号对多输入输出(M IMO)天线OFDM(正交频分复用)系统进行信道估计。首先推导出了该系统所需最佳导频序列、及其最小数目和最佳位置集以及信道估计的均方误差极限值,分析比较了几种内插的方法,然后提出了一种针对某些无线局域网系统的信道估计方法。仿真实验显示采用该方法得到的信道估计均方误差接近极限值,不同调制方式(BPSK、QPSK、16QAM)下M IMO-OFDM系统的误码率非常接近已知信道频响时的情况。     

WCDMA中基于分形插值的信道估计方法

为改进第3代移动通信标准WCDMA中基于时分复用导频符号辅助的信道估计问题,将分形理论引入多径衰落信道的描述．在多径衰落的分数布朗运动模型的基础上,提出一种利用两个连续时隙的导频符号估计出的信道参数进行分形内插的信道估计方法．与传统方法相比,该算法充分考虑了在高速运动及深度衰落的情况下信道参数快速变化的因素,使系统能更准确地估计衰落信道的参数,其性能在高速信道下优于原有算法,且可以自适应地跟踪信道衰落的变化．仿真结果验证了采用该方法的Rake接收机性能．与传统的随机模型相比,新的分形信道模型能更好地刻画出多径衰落的行为．     

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。     

水声OFDM系统多普勒频移和信道的联合估计

水声通信是近年来研究的热点,但由于水声信道本身的问题,如多径延迟、多普勒频移、信号衰减、窄带宽、时变等特点,使得水声通信传输数据速率低,传输误码率(BER)高.正交频分复用(OFDM)在水声通信中具有很大优势,但它对载波频率偏移(CFO)敏感.基于循环前缀正交频分复用(CP-OFDM)的水声通信系统,对多普勒引起的CFO进行补偿,同时利用延迟-多普勒域中的稀疏性对水声双选信道进行压缩感知信道估计.通过计算机仿真和水池实验,验证了这种双选信道估计的有效性和可靠性.     

基于自适应步长的MIMO-OFDM信道估计技术

针对现有的多天线正交频分复用(multiple-input multiple-output orthogonal frequency division multiplexing,MIMO-OFDM)系统自适应信道估计算法均未充分利用信道状态信息的时频相关性,导致估计性能不够理想的问题,提出一种自适应调整可变步长参数的信道估计算法。该算法以一维的最小均方误差(least mean square,LMS)自适应信道估计算法为基础,通过充分利用当前的信道矩阵的时频信息,自适应调整最优步长参数,解决了实际估计算法中使用时频二维信息进行估计复杂度高的问题,并获得了较为理想的信道估计精度。仿真结果表明,该算法能有效提高信道估计的精度,且对多普勒频移具有很强的鲁棒性。     

基于UKF算法的高机动机载平台多普勒频移估计

针对卫星通信在高机动状态下非线性较强,会引起较大多普勒频移的问题,提出利用无迹卡尔曼滤波(unscented Kalman Filter,UKF)算法进行多普勒频移估计。依据高机动飞行器飞行特点,建立直线和圆周运动中的UKF多普勒频移估计模型,并进行仿真分析。结果表明,在卫星通信信道模型中,UKF算法能够对高机动机载平台进行更精确的频率估计,实用性更强。     

在多速率BPSK／DBPSK软件解调中多普勒频偏矫正的一种方法

介绍了用于多速率BPSK/DBPSK软件化解调中的一种多普勒频偏矫正方法。该方法综合利用频率扫描和AFC环及PLL等频偏矫正方法,能有效估计和矫正达几十倍甚至几百倍码速的频偏,并能兼顾不同的码速和BPSK,DBPSK两种不同的调制方式,从而解决了在多速率BPSK/DBPSK信号软件化整体解调过程中多普勒频偏的矫正问题,将该方法用于多速率BPSK/DBPSK信号软件化整体解调的计算机仿真实验,收到了良好的效果。     

The investigation on two-dimensional pilot-symbol-aided channel estimation method for OFDM system

Channel estimation for orthogonal frequency division multiplexing （OFDM） system has attracteo widespread attention. In this paper, a novel efficient two-dimensional （2-D） channel estimation algorithm based on fast Fourier transform （FFT） is proposed for a time-variant, frequency-selective wideband wireless channel. Both theoretical analysis and simulation results are addressed in the paper. The simulation results prove that the proposed algorithm has simpler implementation, better performance and wider application than other traditional deeision-direeted algorithms.     

卫星移动通信多普勒频移补偿研究

针对卫星通信系统中,多普勒频移过大对通信过程造成严重影响的问题。在传统多普勒频移补偿思想的基础上,通过分析信号传输过程中影响多普勒频移估计值的因素。提出了一种改进的多普勒频移补偿方案。该方案通过使用最大似然估计法对用户链路上的收发信号进行多普勒频移估计。并使用该方案对Iridium系统,GEO（geostationary earth orbit）系统的反向通信链路上的多普勒频移进行计算,得出频率补偿误差。仿真结果表明,当统计点数N=3500,信噪比SNR=8 dB时,经改进后,频率补偿方案在Iridium系统与GEO系统中的频率估计误差与传统频率补偿方案中的频率估计误差相比较,分别降低了50%与42%。因此,改进后的频率补偿方案与传统频率补偿方案相比,多普勒频率估计精度更高,更有利于卫星信号的精确跟踪和解调。     

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.     

基于无人机的超宽带通信链

在无人机通信中继模型的基础上，结合无人机的特殊工作环境，构建了无人机超宽带通信链路模型，并对其性能进行了Monte—Carlo仿真。重点分析了无人机中继模型中，由于无人机间的相互运动造成的多谱勒频移对超宽带通信链路性能的影响。     

基于EM的MIMO-OFDM系统LMMSE信道估计

最小均方误差(MMSE)信道估计算法应用于MIMO-OFDM系统时将带来高计算复杂度且不易实现,根据这个问题,提出了一种基于期望最大化(EM)的线性最小均方误差(LMMSE)信道估计算法,并分析了该算法的性能.EM算法可以把多输入多输出(MIMO)信道估计问题转化为一系列单输入单输出(SISO)信道估计问题,避免了大规...     

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．