粒子滤波在单载波频域均衡系统中的应用

为了提高通信系统性能,采用粒子滤波方法对单载波频域均衡系统（SC-FDE）进行信道估计.文中阐述了单载波频域均衡系统及粒子滤波原理.在此基础之上,将粒子滤波的方法应用到单载波频域均衡系统的信道估计中去,并且给出应用步骤.由于该方法不用添加训练序列,因此提高了传输效率,降低了系统开销.最后,将粒子滤波方法和已有信道估计方法进行仿真对比,验证提出算法的优越性.     

单载波频域均衡系统中的PN信道估计算法

提出了一种基于伪噪声（PN：Pseudo Noise）序列循环相关的信道估计算法,并将之应用于单载波频域均衡系统中。将新信道估计算法与2种典型的频域信道估计算法进行对比研究发现：新算法可更好的兼顾性能与计算复杂度。将新算法用于SC-FDE系统时,研究了基于干扰消除的接收处理流程,并提出了发送的所有PN导频序列都相同时的简化接收处理步骤。仿真表明：干扰消除流程和新的信道估计算法可以使系统性能接近信道完全已知时的系统性能。     

多途信道条件下单载波信道均衡技术研究

单载波频域均衡系统一般采用UW字进行信道估计,算法包括迫零均衡(ZF)准则和最小均方误差(MMSE)准则,针对这两种典型算法提出了改进的信道估计与均衡算法,并通过仿真验证了改进算法的性能。     

双选择信道下叠加训练OFDM系统的迭代信道估计与均衡

在频率和时间双选择性信道下,时域冲击响应将会在一个OFDM符号时间内发生变化,导致OFDM系统出现严重的子载波间干扰。本文提出一种在双选择性信道下利用叠加训练序列进行迭代信道估计和均衡的方案。在假设时域信道抽头系数服从指数基扩展参数模型以后,利用在一个符号内的已知叠加周期训练序列建立线性模型,并基于最小二乘准则求出信道参数模型的各个抽头参数,从而构造出对应的时域信道响应矩阵和频域均衡矩阵。为进一步改善估计和均衡性能,将所得的符号判决作为已知的训练序列进行迭代估计和均衡,从而能有效地增强信道估计的性能并消除ICI干扰。实验结果表明本文算法在时间－频率双选择性信道下具有较好的性能。     

基于频域均衡的宽带卫星系统下行链路分析

针对宽带卫星信道,在频率衰落比较严重的情况下,传统的时域均衡算法具有较高的复杂度,因此,采用频域均衡(FDE)技术是比较可行的方案.对下行链路采用单载波频域均衡(SC-FDE)技术和OFDM技术进行比较,较详细地给出下一代卫星通信系统的下行链路中采用SC-FDE的性能.     

宽带无线通信的单载波频域均衡技术研究

无线环境下,宽带通信面临严重的多径衰落问题.多径时延扩展到数+到数百个符号,造成严重的符号间干扰.单载波频域均衡(SC-FDE)是解决宽带无线通信系统中多径衰落问题的一个方案.文中探讨了SC-FDE系统的组成结构和处理流程,将SC-FDE与目前被广泛关注的OFDM进行了对比.SC-FDE是一种单载波体制,可在采用高效频域均衡算法的同时保留传统单载波系统的成熟技术.研究了如何将单载波系统中成熟的锁相技术和OFDM的帧同步算法应用于SC-FDE.最后分析了SC-FDE信道估计与均衡算法;通过仿真对SC-FDE的性能进行了验证.结果证明了SC-FDE对抗多径衰落的有效性.     

快变信道下OFDM系统的判决反馈信道估计

为了改善OFDM系统在快变信道下的传输性能,文中提出一种利用叠加训练序列进行时域信道估计的方案.基于时变信道抽头系数的指数基插值模型,利用一个符号内的叠加周期训练序列建立线性表达式,并根据最小二乘准则求出插值模型的相应参数,由此构造对应的时域响应矩阵和频域均衡矩阵.为进一步改善估计和均衡性能,将所得的符号判决作为已知的训练序列进行迭代信道参数估计,从而能有效地改善信道估计的性能并消除载波间干扰.实验结果表明文中算法在时间-频率双选择性信道下具有较好的性能.     

单载波MIMO系统中的一种鲁棒混合时频域均衡器

单载波频域均衡(SC-FDE)技术是新一代通信3GPP-LTE/LTE-Advanced上行链路物理层的关键技术之一.针对非理想信道估计,基于信道估计误差的统计模型,提出了一种适用于单载波MIMO系统的联合频域均衡和时域判决反馈的鲁棒接收均衡器.以最小化均方误差(MSE)为设计准则,推导了均衡器系数和均方误差的表达式,并给出了误码率的近似表达式.仿真结果表明,该鲁棒的混合时频域均衡器较现有均衡器有显著性能提升,而且提出的近似误码率分析结果和实际仿真结果非常接近.     

SC-FDE系统中一种改进的MMSE-RISIC均衡算法

单载波频域均衡(SC-FDE)系统中的最小均方误差残留码间干扰消除(MMSE-RISIC)均衡算法对最小均方误差(MMSE)均衡后的残留码间干扰(RISI)进行了估计并消除,但判决数据中仍存在噪声干扰,而且RISI估计的偏差会造成额外干扰,影响了均衡的精度。为此详细分析了MMSE-RISIC算法存在的问题,并针对帧结构基于特殊字(UW)的SC-FDE系统提出一种改进的MMSE-RISIC均衡算法,该算法增加了噪声预测模块,利用UW估计噪声和数据估计噪声的相关性,由UW噪声预测和抵消MMSE-RISIC均衡后数据的噪声,由此RISI的估计精度也会提高。最后利用我国华北地区300km的9径散射链路参数进行仿真,结果表明:改进的MMSE-RISIC均衡算法在低信噪比(SNR)下相比MMSE-RISIC均衡算法误码率(BER)有所降低,当BER为10-3时SNR大约有2dB的性能增益。     

基于自适应的单载波频域均衡算法

为了克服频率选择性信道中的码间干扰问题,研究了基于自适应的频域均衡算法。在传统的频域自适应均衡中,由于从时域到频域转换的"块"延迟特性,使所需训练序列的数量很大,降低了系统的通信效率。提出了一种自适应频域均衡算法。通过对训练数据序列在频域进行多次自适应学习,使得频域均衡器系数在此过程中逐渐收敛到最优值。由于在自适应过程中仅使用一段训练序列,而且不再进行信道参数和噪声功率的估计,从而提高了通信效率。仿真结果表明,在准静态信道条件下,该算法取得了较好的频域均衡性能。     

单载波频域均衡中的信道估计技术研究

为了克服频率选择性信道中符号间干扰带来的影响,研究了单载波频域均衡系统中的信道估计技术。研究了最小二乘(Least Squre,LS)算法及离散傅里叶变换(Discrete Forurier Transform,DFT)改进算法,并将高斯白噪声信道中的信噪比估计方法引入到单载波频域均衡系统中。仿真结果表明基于DFT的改进算法可以有效提升估计精度,二,四阶矩(2,4-ordermoment,M2 M4)等高斯信道中的信噪比算法可以应用到单载波频域均衡系统当中。     

适用于快衰落环境的OFDM/TDM信道估计算法

针对正交频分复用/时分复用(OFDM/TDM)系统现有导频结构和信道估计算法缺乏对信道快衰落实时跟踪能力的问题,提出一种改进信道估计算法。该算法利用相邻2个时域复用导频序列对信道特性进行估计得到信道传递函数,通过内插处理获得数据符号的信道状态信息,并利用最小均方误差准则的频域均衡算法补偿信道衰落。仿真结果表明,与现有信道估计算法相比,在相同数据传输效率情况下,提出算法不仅能够适用于慢衰落信道,同时对快衰落信道的实时变化有良好的跟踪能力,改善系统性能。     

基于Turbo码的OSS-SC-FDE系统

通过仿真做出单载波频域均衡(SC-FDE)系统,基于最优信号子空间的单载波频域均衡(OSS-SC-FDE)系统和应用Turbo码的两种系统的性能分析及通过不同调制方式达到基本相同的传输速率条件下的性能分析.从仿真结果可以看出,引入Turbo码后,两个系统性能都有明显改善,而OSS-SC-FDE系统比SC-FDE系统性能更好.因此通过利用信道状态信息(CSI)来选取最优信号子空间的单载波频域均衡技术,并引入Turbo码后可大大改善信号的传输性能.     

一种半盲联合信道估计与均衡单载波相干水声通信接收机

基于Gibbs采样技术,设计了一种新的半盲联合信道估计与均衡单载波相干的水声通信接收机.首先,通过在数据帧前加入具有循环结构的训练序列估计信道,针对水声信道的稀疏特点,采用迭代稀疏最小化(sparse learning via iterative minimization,SLIM)算法提高低信噪比下的信道估计精度,得到信噪比精确的估计.其次,在数据帧处理中,基于水声信道的时变特点,将数据帧分成特定长度的重叠块进行处理.在重叠块中基于之前得到的信道估计结果,采用Gibbs采样技术得到发送信息的最大后验概率(maximum a posteriori,MAP),同时利用新获得的信息更新信道,跟踪信道的变化.对厦门港海域获得的10km海洋试验数据进行了处理分析,结果表明:相较传统频域线性均衡和时域的判决反馈(decision feedback equalizer,DFE)算法,该算法的鲁棒性强,误比特率显著降低.     

时变信道下频域均衡系统的干扰抑制

信道的时变特性会影响单载波频域均衡(SC-FDE)系统的性能.对时变导致的干扰进行了理论分析,并在此基础上,参考正交频分复用(OFDM)系统中载波间干扰的消除方法,提出了单载波频域均衡系统中干扰自消除、时域加窗和分段均衡等抑制信道时变干扰的方法.分析和仿真表明,这几种方法都能有效地抑制信道时变导致的干扰.但是干扰自消除和时域加窗方法需要重复传送相同的信息,效率有所下降;而分段均衡方法增加分段数目,在提高系统性能的同时也增加了接收复杂度.     

MIMO-OFDM系统中LS时域信道估计的一种简化改进算法

研究基于多输入多输出正交频分复用(MIMO-OFDM)系统中的信道估计算法。主要工作在训练序列最小均方(LS)准则信道估计算法的研究上,在以LS时域信道估计基本算法为前提下,提出了一种改进的LS时域信道估计算法及固定长度的时域截取算法,此算法可以大大降低计算的复杂度,结合MATLAB仿真对此改进算法的有效性和可行性进行了分析,得出了比较理想的仿真结果。     

基于训练序列的STBC-SCFDE的信道估计

研究了频率选择性信道下基于训练序列的两发射天线的空时分组编码一单载波频域均衡系统的信道估计算法．提出了2种新SCFDE和Alamouti空时分组码相结合的传输帧结构,一种是选取m序列作为训练序列,另一种是选取具有恒幅特性的Chu序列作为训练序列．文中通过详细的理论推导得出这2种传输帧结构的信道估计算法．仿真结果表明：相对于m序列,当误码率为10^-3时,以Chu序列作为训练序列的帧结构设计方案可以获得0．8dB的信噪比增益．     

基于粒子群优化粒子滤波的SC-FDE系统信道估计方法

信道估计是SC-FDE系统中接收机对信道进行补偿的前提,针对该系统经典估计算法PF算法存在的粒子权值退化问题,结合粒子群算法,提出了基于粒子群寻优的改进PF算法的SC-FDE系统时变信道估计方法。在分析SC-FDE系统通信原理和建立信道估计动态空间模型的基础上,分析粒子滤波原理,引入粒子群寻优的思想,通过Logistic映射获得随机粒子序列,并利用PSO算法改善粒子分布区域。利用MATLAB软件将PSO PF算法与LS算法、EKF算法、DFT算法进行仿真对比,仿真结果表明,与其他传统信道估计算法相比,PSO PF算法在高斯噪声与非高斯噪声信道环境中均能有较低的误码率与归一化均方误差,并且在慢时变信道环境中性能更好。     

一种改进MSE性能的MIMO-OFDM系统信道估计算法

介绍了LS频域信道估计算法及时域滤波的LS频域信道估计算法,在给定训练序列结构和信道模型的情况下对两种算法的MSE性能进行了仿真,在时域滤波不能满足信道模型时,又给出了一种改进的时域滤波算法,使信道估计的MSE性能得到了一定的提高。     

MIMO-OFDM系统的时域导频信道估计算法

多天线正交频分复用(M IM O-OFDM)系统作为一种高速率无线通信的有效方式,其信道估计技术占有非常重要的位置。基于M IM O-OFDM系统的导频设计准则及特性,该文提出一种多径M IM O信道下用于多径定位和时域信道估计的算法。该算法从时域出发,首先利用所设计导频在时域上的循环移位正交性来获取多径信道的定位,从而利用时域导频符号来获取多径信道时域响应信息。仿真实验结果表明相比传统的频域信道估计插值算法,该算法在较低运算复杂度下可以获得信道估计性能的明显改善,同时作为导频符号的G o lay互补码有效降低OFDM系统功率峰均比(PAPR)2~5 dB。