UWB系统同步技术初探

UWB技术是一种新型的无线通信技术,它具有对信道衰落不敏感、发射信号功率谱密度低,低截获能力,系统复杂度低、能提供数厘米的定位精度等优点。由于无线信道存在时变性,在传持中存在的频率偏移会使OFDM系统子载波之间的正交性遭到破坏,且相位噪声时系统也有很大的损害,所以我们要对OFDM UWB的同步技术进行研究。     

Hybrid pilots assisted channel estimation algorithm for MIMO-OFDM systems

Abstract: A hybrid pilots assisted channel estimation algorithm for multiple input multiple output (MIMO) orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) systems under low signal-to-noise ratio (SNR) and arbitrary Doppler spread scenarios is proposed. Motivated by the dissatisfactory performance of the optimal pilots (OPs) designed under static channels over multiple OFDM symbols imposed by fast fading channels, the proposed scheme first assumes that the virtual pilot tones superimposed at data locations over specific subcarriers are transmitted from all antennas, then the virtual received pilot signals at the corresponding locations can be obtained by making full use of the time and frequency domain correlations of the frequency responses of the time varying dispersive fading channels and the received signals at pilot subcarriers, finally the channel parameters are derived from the combination of the real and virtual received pilot signals over one OFDM symbol based on least square (LS) criterion. Simulation results illustrate that the proposed method is insensitive to Doppler spread and can effectively ameliorate the mean square error (MSE) floor inherent to the previous method, meanwhile its performance outmatches that of OPs at low SNR region under static channels.     

OFDM无线通信系统中源于单频率偏移的ICI分析

在每条路径上具有相同的归一化单频率偏移(NSFO)条件下,通过数学技巧推导了由NSFO产生的归一化信道间干扰(ICI)功率(NIP)公式的简单形式.同Moose和Feng界相比,简单公式不仅容易且能精确地计算NIP.仿真确定该式成立条件:|NSFO|≤0.2和N_c ≥4,这里N_c是OFDM系统中总的子载波数.最后,将其应用到无线信道,推出由Doppler扩展产生的NIP公式.     

快衰落信道下OFDM系统符号长度的最优化设计

针对时变信道下的OFDM系统的性能分析,通常采用信道在一个符号持续时间内保持不变的假设为前提。然而,这种假设在某些情况下并不合理。随着载波频率的提高,终端移动速度的加快以及符号长度的增加,由多普勒效应导致的载波间的串扰变得更加严重。本文分析了多普勒效应对最大可传送速率和信干比的影响,并且分别设计了使信干比和最大可传送速率最大化的符号长度。数值仿真结果进一步证实了作者的理论结果。     

基于OFDM技术的数字AM广播系统时间同步算法研究

针对基于OFDM调制技术的数字AM广播系统,研究适合中短波信道(<30 MHz)的时间同步算法.首先建立一个可以同时估计符号偏差和时钟相位偏差的两级时间同步模型.对符号偏差估计,给出一种改进的最大似然算法;对时钟相位偏差估计,给出一种利用梳状导频的估计算法.仿真和实际测试表明,这种两级同步方案能够满足OFDM系统对时间同步精度要求.     

瑞利衰落信道中OFDM自适应频率同步算法

提出了一种新的频偏差值表达式,在此基础上构造了自适应跟踪算法,对频偏进行跟踪,从而减小OFDM系统中载波频率偏差对系统性能的影响,并运用该算法对瑞利衰落信道中多种时变频偏的情况进行了仿真,获得了频偏跟踪曲线.理论分析和仿真结果表明,由于算法复杂度低,收敛速度快,对时变频偏的跟踪达到了较好的效果.将跟踪到的频偏补偿后,提高了系统解调性能.     

MIMO-OFDM系统中一种基于训练序列的同步方案

通过采用一种特殊训练序列的设计,在MIMO—OFDM系统中实现了帧同步及小数倍频偏和整数倍频偏等参数的有效估计。并对帧同步算法在原有基础上提出了相应的改进,降低了误判。仿真表明,该同步方案在AWGN和Rayleigh信道中均能实现对同步参数的有效估计。整数倍频偏算法对子载波个数多的系统更具有优越性。     

基于信道多普勒特征的外辐射源雷达杂波抑制方法

利用数字广播信号的正交频分复用(orthogonal frequency division multiplex, OFDM)调制特性,提出一种基于信道多普勒特征的外辐射源雷达杂波抑制方法。首先,在子载波域获取每个OFDM符号的频域信道响应值,然后将该信道响应值变换到时域,并在时域利用信道多普勒特征构造杂波子空间项,用于抑制零频和非零频杂波。所提方法杂波子空间构造与发射信号无关,可离线生成,简化了信号处理流程,降低了计算复杂度。仿真和实测数据均验证了所提方法的有效性。     

基于遗传算法的多用户OFDM比特加载

根据最小发送功率准则,针对多用户OFDM系统,提出了基于遗传算法的自适应比特加载解决方案.采用的矩阵编码方法直观、简单,具有并行性运算特性.通过交叉和变异让搜索跳离局部极值的陷阱,搜索到全局最优解.仿真结果表明,在给定的误比特率下,遗传算法与等比特分配方案相比可节省功率5~6 dB,与multiuser adaptive OFDM(MAO)方法相比仅相差1 dB,同时遗传算法的并行性使得节省了运算时间,提高了运算效率.     

平均速率受限条件下OFDM系统联合自适应分配策略

提出一种满足不同用户速率要求的OFDM系统的联合子载波、比特和功率分配算法,以达到进一步减小发射功率的目的。首先在用户平均速率受限的条件下进行子载波分配,然后对分给每个用户的子载波进行速率注水,进行比特和功率分配,使系统在满足用户传输速率要求的同时传输功率最小。仿真结果表明,该算法功率分配部分具有较低的复杂度,相同性能要求下所需最小传输功率比其他算法小。