跳频OFDM系统设计与实现

跳频技术与OFDM技术结合能显著提高系统容量与传输速率,并具有抗多径衰落与抗干扰能力,在无线军事通信系统中被广泛采用.首先介绍FH-OFDM系统结构设计,阐述系统同步流程和实时时间(TOD)的设计,最后利用计算机仿真工具Simulink搭建系统模型,仿真分析了信息编码映射与TOD误包率的性能,从而验证了理论分析的结果.     

MIMO-OFDM中自适应比特功率分配的研究

文章分析了自适应调制算法在MIMO-OFDM系统重的应用,然后对该算法在OFDM系统中的性能进行了仿真,结果证明该自适应算法的确能够有效的利用频谱资源,提高系统传输的可靠性.     

基于802.16d的OFDM导频信道估计

以基于导频的信道估计展开研究.首先总结一般无线信道的多径时变统计特性,给出SUI-3信道模型的仿真实现.在此基础上,研究现有的块状导频插入方式下信道估计算法的原理和性能.基于Alamouti空时编码方案,构建1种具有2个发射天线和1个接收天线的时-频空时编码的正交频分复用(OFDM)系统,提出适用于虚载波系统的基于DFT变换的信道估计算法.该方法利用DFT迭代算法来重构虚载波的频域信道状态信息,通过时域滤波方法来抑制噪声.仿真结果表明:该算法实现了良好的信道估计性能,有效可行.     

基于导频和循环前缀联合的OFDM系统频率同步算法

正交频分复用（OFDM）是一种高效的数据传输技术,具有良好的抗衰落能力,可实现并行传输.但是OFDM对同步误差十分敏感,特别是频率同步误差.传统的基于导频和循环前缀的算法虽对频偏估计很有效,但计算复杂度较高.该文在联合算法的基础上提出了一种改进的频率同步算法.该算法通过简化最大似然函数降低了频偏估计的计算复杂度并提高了估计性能.通过仿真表明,在信噪比较高时,改进的算法频偏估计性能更优于联合算法.     

基于DFT的OFDM系统研究

在介绍OFDM系统技术背景的前提下,给出了基于DFT的OFDM系统的数学建模、分析及性能仿真.     

简单空时编码发射机分集自适应OFDM系统

将自适应调制技术和空间分集技术有机地结合起来 ,提出了一种与简单空时编码发射机分集相结合的恒定比特率自适应正交频分复用 (OFDM)方案。该算法根据两径发射机的平均信噪比在各子载波上自适应地选择不同的调制模式 ,并保持恒定比特率。仿真结果表明 :在多径瑞利衰落信道下 ,该方案可以显著地改善 OFDM的性能。在无信道编码和误比特率为 10 - 5条件下 ,对于平均带宽效率为1bit/ (s.Hz)的双天线发射分集接收的自适应 OFDM系统与传统 OFDM系统相比可以获得约 35 d B的自适应分集增益。     

FPGA软件无线电平台实现OFDM关键问题的研究

在软件无线电平台上快速实现原型样机,已成为评价通信新技术的重要方法.本文以基于FPGA的软件无线电平台实现OFDM收发信机为例,分析了浮点数与定点数仿真的基本方法及原型样机的设计流程,针对802.11a突发分组OFDM收发信机中的帧同步、符号定时和信道估计等在FP-GA中的实现问题,提出了适合于硬件实现的优化算法,节省了硬件资源.最后,在验证平台上实现了全数字OFDM收发信机.测试结果表明,新方法设计合理,收发信机在中频能稳定的无误帧传输.     

OFDM信号峰均功率比的统计分布

正交频分复用(OFDM)由于能有效对抗码间干扰而特别适用于无线环境下的高速传输,被普遍认为是下一代通信系统必不可少的技术。OFDM的一个主要缺点是峰均功率比特别高,而高的峰均比会对系统的设计带来很多问题。掌握了峰均比的统计分布,可以知道信号受高峰均比影响的严重程度,同时也是评价峰均比降低技术性能的参照。已有关于峰均比分布的分析均是针对所有载波都使用的情况,而在几乎所有的国际标准中都规定不用靠边沿的子载波,以便于信号的谱成形和避免邻近信道干扰。本文分析了这种情况下OFDM连续信号峰均比的渐近分布,结果表明,OFDM信号的峰均比是由实际采用的载波数和各载波的功率分配方案决定,而与FFT的点数N无关。     

一种OFDM符号定时同步算法

研究各种符号定时同步算法在不同信道模型下的性能,针对Park算法中定时度量式要求训练帧中心对称的缺点,提出一种改进算法,该算法重新定义了定时度量式.理论分析和仿真结果表明,改进算法的同步精度略高于Park算法.     

高速802.16d OFDM基带系统研究与FPGA设计

通过研究OFDM（orthogonal frequency division multiplexing）系统的定时同步算法和信道估计算法,综合考虑算法性能和算法的计算量,提出适合FPGA实现的定时同步和信道估计算法,实现了基于IEEE802.16d协议的OFDM基带系统的FPGA设计。基于ISE和Modelsim软件,对所设计的系统进行综合和仿真,在XILINX公司的XC2VP30芯片上实现了接收机和发射机。发射机和接收机的各级间全部采用流水线结构,综合和仿真结果表明所设计系统节省了硬件资源,提高了数据传输速率。     

基于深度学习算法的OFDM信号检测

为了提高正交频分复用(OFDM)无线通信系统的信号检测能力,提出了一种基于深度学习(DL)算法的信号检测框架来代替系统信号检测模块.首先利用迫零(ZF)均衡器重构深度神经网络(DNN)的输入;然后在离线训练中增加预训练阶段,以导频符号和数据符号作为训练数据,为训练阶段提供良好的初始参数;最后在线信号检测通过加载离线训练获得的最优参数进行信号检测.实验结果表明:当信噪比(SNR)为25 dB时,无预训练阶段和无ZF均衡器的框架性能相对于完整的DL信号检测框架性能分别损失了2和4 dB;在导频符号数目减少和无循环前缀(CP)的情况下,DL框架的误码率相比传统方法均明显下降;在不同信道参数下,DL框架的性能损失比传统方法更小.ZF均衡器和预训练阶段均可提高DL框架性能,DL框架能更好地检测信号并具有较强的鲁棒性.     

一种改进的OFDM自适应比特及功率分配算法

自适应正交频分复用（OFDM）技术是根据各子载波在频率选择性衰落信道中不同的瞬时增益,动态地分配数据比特和发射功率,从而达到优化系统性能,提高频谱效率的目的。研究了发射总功率和系统误码率上限不变时传输比特数最大化（RA）的自适应算法。提出了一种有记忆迭代方法,能有效克服由于比特数的离散性导致的迭代发散现象,并据此提出两种改进的RA算法。仿真结果表明,和过去的RA算法相比,改进的功率注水RA算法以增加少量的迭代次数为代价,能获得接近于最佳RA算法的传输速率;而改进的等功率RA算法在相同传输速率情况下具有更低的运算复杂度。     

TD-SCDMA长期演进方案中帧结构参数的改进

第三代移动通信系统性能的增强和长期演进已成为目前的研究执点，这种长期演进系统不仅要求性能上的增强，而且还必须考虑与已有3G系统共存的问题，CATT等公司共同提出的对TDSCDMA系统演进的帧结构参数备受人们关注。给出了一种新的基于OFDM技术的演进的TDD系统帧结构参数，能满足与已有3G系统共存的要求，并且有更大的吞吐量和频谱效率。仿真表明，新参数在短CP时性能优于CATT的参数，而在使用长CP时，2组参数的性能几乎是一致的。     

移动衰落信道中的自适应OFDM调制

在宽带移动OFDM(正交频分复用)系统中,不同的子信道经受不同的信道衰落,具有不同的传输能力。若采用固定速率调制方案,信道容量和发送功率未能获得充分应用。自适应调制技术能充分利用信道容量和信号功率,满足不同传输速率和服务质量的要求。研究了一种适用于宽带移动OFDM系统的自适应算法。在平均发送功率不变条件下,算法根据子信道的衰落特性,自适应地分配子信道中数据比特,选择不同的信号星座和发送功率,使得系统的功率和频谱效率达到最佳。首先推导了在平均发送功率受限条件下,瑞利衰落信道中最大频谱效率;其次,分析了在给定误比特率(BER)条件下,采用连续功率、连续星座MQAM(多进制正交幅度调制信号)调制的最大功率频谱效率,在此基础上提出适用于实际系统的离散功率、离散星座MQAM调制算法;最后进一步优化系统的功率密度谱。计算机模拟表明:该算法能明显地提高移动OFDM系统的频谱效率。     

基于压缩感知的非线性 OFDM 系统迭代信道估计算法

针对因非线性失真引起的正交频分复用（orthogonal frequency division multiplexing,OFDM）系统信道估计性能下降的问题,提出了一种基于压缩感知的非线性OFDM系统迭代信道估计算法。在算法实现过程中,利用信道与非线性噪声的双重稀疏性,将导频信息作为观测矩阵进行压缩感知信道估计,再将所得信道信息看作观测矩阵进行压缩感知非线性失真估计,进而对信号进行非线性补偿,并逐步循环迭代至算法收敛。仿真表明,在稀疏信道下,该算法在较少的迭代次数下即可有效减小非线性失真对信道估计的影响,且比现有方法性能更优,仿真证明了该方法在性能上的优越性。     

一种降低OFDM系统的峰均功率比的方法

针对OFDM（orthogonal frequency division multiplexing）系统具有很高的峰均功率比(peak-to-average power ratio,PAPR)的缺点,对利用载波干涉技术降低PAPR的方法进行了改进。将快速傅立叶逆变换（IFFT）后的N个信号中取k个信号,并求其平均值来代替相应的原信号值,以达到降低系统峰值功率,进一步降低系统PAPR的目的。理论分析及仿真结果表明,提出的方法能使系统峰值功率有明显降低,达到了进一步降低PAPR的目的。该方法算法简单、不产生失真、不用传送边带信息,并且能够在互补累积分布函数（CCDF）值与误码率（BER）值之间达到较好的折衷,易于与其他降低PAPR技术结合使用,具有较好的可行性。     

OFDM帧内误码率最小化的比特和功率分配方法

为使正交频分复用(OFDM)系统在总功率和比特数不变条件下,误码率最小化BM(Ber Minimum)的比特和功率联合分配算法帧内平均误码率最小,设计符号内以最小总名义功率为目标的迭代算法,提出以符号最小总名义功率为基础的符号间功率分配方法.仿真结果表明,该方法在码率性能和计算速度方面均有较大改善.     

基于同步导频复用技术的OFDM水声通信

针对正交频分复用水声通信中,为实时同步和多普勒补偿而频繁加入辅助数据使通信速率降低的问题,通过设置导频的相位和幅度,把导频转变为首尾相位连续的线性调频信号,该方法使同步与导频复用,同时可以进行多普勒估计,从而节省了额外加入线性调频信号所占用的时间.湖上试验结果表明:系统通信速率为0.25 bit/(s.Hz),未经纠错编码的最低误码率为2.68%,验证了该方法的可行性和有效性.     

OFDM认知系统的子载波分配算法研究

在误码率和总发射功率约束下,基于频谱空穴的动态变化性,提出一种基于正交频分复用（orthogonal frequency division multiplexing,OFDM）的认知系统下行链路子载波分配算法。算法根据可用频谱资源及用户业务需求,兼顾用户资源公平与干扰温度最低原则：频谱资源少时,以用户资源公平为分配原则,尽量满足所有入网用户的基本通信需求;若频谱资源充足,则以最小化系统干扰温度为目标分配剩余子载波。仿真结果表明,提出的算法在确保入网用户基本数据传输率前提下,能降低系统干扰温度,提高系统频谱利用效率。     

OFDM系统中降低PAPR技术的研究——基于PTS技术

正交频分复用(OFDM)作为一种抗多径衰落的高速信息传输技术,最大缺点就是固有的高峰值平均功率比.本文提出使用部分传输序列(PTS)算法降低OFDM系统中的PAPR(峰值平均功率比),并对PAPR概率分布进行了理论分析.最后对相位系数加以改进来降低PTS的计算复杂度.