基于离散余弦变换的SC-FDMA系统

在单载波频分多址接入(single carrier frequency division multiple access,SC-FDMA)系统中提出用Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型、Ⅳ型4种不同类型离散余弦变换代替离散傅里叶变换.基于不同变换,分别推导上行链路传输信号时域表达式,并对推导式展开分析,比较基于不同类型离散余弦变换的SC...     

LTE-Advanced上行SC-FDMA MIMO系统的信干噪比性能分析

LTE上行系统中,使用单载波频分多址技术(SC-FDMA),并采用离散傅里叶变换扩频的正交频分复用多址(DFT-S-OFDMA)技术作为SC-FDMA的实现方案.在LTE-Advanced标准化过程中,考虑采用DFT-S-OFDMA技术作为上行多址方案,同时,为了获得更高的峰值速率和系统性能,决定采用单用户多输入多输出(SU-MIMO)及预编码技术.针对LTE-Advanced系统上行DFT-S-OFDMA方案在MIMO系统中的应用,提出一种信干噪比(SINR)的性能分析方法.该方法基于DFT-S-OFDMA收发机实现结构,利用信道频域响应和噪声方差,接收端采用最小均方误差(MMSE)均衡,分析得到SINR的闭合表达式,获得的SINR能很好地应用于自适应调制编码(AMC)方式的选择.仿真结果表明,多径信道下基于该等效SINR的误块率(BLER)性能曲线能很好地匹配系统在高斯白噪声信道下的性能曲线.     

MIMO SC-FDMA系统中半盲信道估计新方法

单载波频分多址(SC-FDMA)已经被3GPP确定为长期演进(LTE)上行链路的多址接入方式,它是正交频分多址(OFDMA)的一种改进形式,多入多出(MIMO)技术也是LTE中的关键技术.文中提出一种应用于MIMO SC-FDMA系统的半盲信道估计方法,它联合了基于训练的最小二乘(LS)准则以及基于线性预测的盲约束.仿真结果表明,在采用相同数量的训练符号时,文中提出的方法明显优于传统LS算法.     

基于LTE-Advanced上行链路的多级迭代干扰消除检测算法

针对先进的长期演进(long term evolution advanced,LTE-Advanced)上行链路多输入多输出(multiple-input multiple-output,MIMO)单载波频分多址(single carrier frequency division multiple access,SC-FDMA)系统载波频率偏移(carrier frequency offset,CFO)的影响,提出了基于多级迭代干扰消除检测算法.将传统的单级串行干扰消除(successive interference cancellation,SIC)和并行干扰消除(parallel interference cancellation,PIC)进行混合迭代形成多级的迭代干扰消除检测算法以降低MIMO SC-FDMA系统的误比特率.理论分析和仿真结果表明两级PIC迭代检测算法和SIC+ PIC混合迭代检测算法都能实现MIMO SC-FDMA系统CFO干扰消除的目的,降低了MIMO SC-FDMA系统的误比特率,提高了系统的性能.     

SC-FDMA系统中基于统计压扩的峰均功率比减小方法

为了减小单载波频分多址接入系统(SC-FDMA)的峰均功率比(PAPR),提出了基于统计压扩的新方法.该方法的原理是将SC-FDMA系统发射信号的统计特性和压扩技术结合起来.研究结果表明:新方法不但能将SC-FDMA系统的PAPR减小到2 dB左右,而且可以将系统的误码率降至原来的1/4,从而更好地满足LTE标准化的需求.     

基于马氏距离的相位噪声抑制算法

针对未来长期演进上行链路中单载波频分多址(SC-FDMA)系统对相位噪声敏感的特性,提出基于马氏距离的残余相位噪声抑制算法.使用SC-FDMA系统中的导频序列对相位噪声进行初步估计补偿之后,残余的相位噪声服从高斯分布.该算法利用残余相位噪声的统计分布信息来计算接收符号到各个星座符号之间的马氏距离,再选取马氏距离取得最小值时对应的星座符号作为发送符号的估计.仿真结果表明:该算法能很好地消除残余相位噪声的影响,降低接收端恢复数据的误符号率,提高系统性能.     

SC-FDMA系统中基于非线性压扩的峰均功率比降低方法

针对单载波频分多址接入(single carrier frequency division multiple access,SC-FDMA)系统在在多用户的情况下依然存在较高峰均比（peak to average power ratio,PAPR）问题,提出采用正交频分多址接入（orthogonal frequency division multiple access,OFDMA）系统中的μ律压扩和指数压扩2种非线性压扩方法来降低SC-FDMA系统的PAPR。仿真结果表明,这两种压扩方案能有效地降低SC-FDMA系统的PAPR,并且指数压扩方案比 律压扩方案能更有效地降低系统的PAPR。同时,对信号的压扩变化将影响到系统的误码率（bit error ratio, BER）：当信噪比条件较差时,两种压扩变化均改善了SC-FDMA系统的BER;但是随着信噪比的提高,使用这两种压扩方案会带来系统的BER性能损失。     

稀疏信道下基于变换域的上行OFDMA信道估计方法

单用户正交频分复用(OFDM)系统通常使用插入的频域导频获得信道频域响应(CFR),将此CFR变换到时域进行滤波以获得更准确的信道估计。上行正交频分多址接入(OFDMA)系统中由于每个用户信号占用不同的子载波且经过的信道不同,使用上述方法会由于窗函数畸变产生能量泄漏。该文提出一种时域滤波频域补偿(TFFC)方法,使用补偿向量对时域滤波后的CFR进行补偿,降低变换域算法中由于畸变引起的能量泄漏,并给出在稀疏信道条件下该补偿向量的简化解。仿真表明:采用该方法,上行OFDMA信道估计的性能得到很大改善。     

正交频分多址接入系统的上行载波同步跟踪方法

为了解决上行正交频分多址系统中频率偏差导致多用户干扰和载波间干扰的问题,提出了一种载波同步跟踪方法。该方法使用了时频同步跟踪环路,从数据子载波提取相位误差,并利用频域插值补偿多个用户的估计频偏。该方法只需要一个快速Fourier变换(FFT)单元,降低了系统实现复杂度。仿真结果表明:该方法对不同的子载波分配方式具有鲁棒性,与无频偏系统的理想接收性能相比,误码率性能损失小于0.5 dB。此外,该方法可以在10~20个正交频分复用(OFDM)符号内快速收敛。与传统的导频辅助跟踪方法相比,提高了频谱利用率,抗噪声和抗多径衰落性能有明显改善。     

一种OFDMA上行系统公平资源分配算法

为了提高无线网络吞吐量并兼顾用户之间的公平性,该文针对正交频分多址接入(OFDMA)系统的上行链路提出了一种比例公平的自适应资源分配算法。该算法考虑了上行系统中用户功率的离散分布特性,以最大化用户速率的对数和为优化目标。首先通过理论分析给出了上行比例公平资源分配的最优解形式,然后提出了一种兼顾效率和公平的上行OFDMA系统子载波和功率联合分配算法。仿真结果表明:相比传统的上行资源分配算法,该算法能够取得吞吐量和公平性之间的良好折中。     

时变SC-FDMA调制系统

针对目前降低通信调制系统峰值平均功率比(peak-to-average-power ratio,PAPR)的方法都基于固定数据块长度的情况,提出时变数据块长度的调制方案,并引入到单载波频分多址接入(single carrier frequency division multiple access ,SC-FDMA)系统中以改善系统PAPR性能。首先,计算当前系统PAPR并使之与阀值PAPR0进行比较。然后,将比较的结果作为反馈信息来控制当前系统可输入的最大数据块长度。数据块长度需要作为边带信息发送给接收端。对lb(M)-1 bit,1 bit和0 bit 3种边带信息情况的SC-FDMA系统进行建模仿真,实验结果表明采用lb(M)-1 bit边带信息的系统能有效降低系统PAPR值,而采用1 bit和0 bit边带信息的系统,因为边带信息量相对较小,对系统的PAPR值降低不显著。     

SC-FDMA系统峰均比仿真研究

文章介绍了峰均比的定义,对不同调制方式和不同子载波映射方式下SC-FDMA系统的PAPR进行了仿真分析,在QPSK和16QAM两种调制方式下仿真对比了SC-FDMA系统和OFDMA系统的PAPR性能优劣。     

基于DMT技术的HFC上行信道传输方案

简要介绍了DMT(离散多音频)技术,在此基础上详细阐述了用于HFC(光纤混合同轴电缆)网络上行信道数据传输的SDMT(同步多载波调制)系统的原理,分析了其性能.得到的结论是:与采用单载波系统进行比较,SDM具有更大的优越性,它是用于接入网HFC上行信道传输的一个较先进的解决方案.     

基于子空间的交织OFDMA上行载波频偏估计

为了实现采用交织子载波分配方法的正交频分多址(orthogonal frequency division multiplexing access,OFDMA)上行链路多个用户频偏的联合估计,提出一种基于子空间的两阶段频偏搜索方法。由于多重信号分类法(multiple signal characteristic,MUSIC)的采用,使得该方法具有较高的精确度,并且该方法不需要知道接入的用户个数及用户所占用的子信道;因此适用于随机分配子信道的情况。仿真结果表明:当信噪比大于5 dB时,其标准均方根误差小于子载波间隔的1%,满足宽带无线接入系统关于载波频率偏差应小于子载波间隔2%的频率同步要求。     

基于子空间的交织OFDMA上行载波频偏估计

为了实现采用交织子载波分配方法的正交频分多址(orthogonal frequency division multiplexing access,OFDMA)上行链路多个用户频偏的联合估计,提出了一种基于子空间的两阶段频偏搜索方法。由于多重信号分类法(multiple signal characteristic,MUSIC)的采用,使得该方法具有较高的精确度。并且该方法不需要知道接入的用户个数及用户所占用的子信道,因此适用于随机分配子信道的情况。仿真结果表明:当信噪比大于5dB时,其标准均方根误差小于子载波间隔的1%,满足宽带无线接入系统关于载波频率偏差应小于子载波间隔2%的频率同步要求。     

天地一体输电线路状态监测数据传输系统

针对偏远地区输电线路状态监测数据采集需求,提出了一种无线通信系统方案.采用单载波频分多址（SC-FDMA）作为终端接入技术,通过卫星通信实现远程回传,能够实现气象环境和现场环境等海量信息采集.在NS-3网络仿真平台搭建系统模型,对所提方案进行了性能评估,结果表明,在10 MHz带宽内,可以实现15个高速率视频终端和15个普通低速率数据终端的实时接入,终端最大功率不大于10 mW,平均延迟约为0.33 s,能够满足未来智能电网中输电线路状态监测的通信需求.     

SC-IFDMA系统中的低复杂度载波频偏抵消算法

分析了单载波交织频分多址(SC-IFDMA)系统中载波频偏对系统性能的影响,推导了由于载波频偏而引起的信噪比损失公式,提出了一种新的低复杂度的线性时域频偏抵消(TD-CC)方法,并将TD-CC方法与串型干扰抵消技术相结合,提出了一种联合频偏抵消、频域均衡的串型多用户联合检测(TD-CC-SIC)方法.仿真结果表明,TD-CC和TD-CC-SIC方法较传统频偏抵消方法有更好的性能.     

基于软件无线电技术的单载波QDPSK解调算法

提出一种基于软件无线电技术的单载波四相差分相移键控信号数字化解调方案.该方案考虑到接收信号的每个码元区分为过渡区和稳定区,从而仅对稳定区内载波周期中的采样值进行离散傅立叶变换来实现解调,位同步也可以采用离散傅立叶变换提取载波幅值来实现.仿真结果表明,该方法不仅解调过程简单,计算量小,且抗干扰性能也得到了改善,可望在采用四相差分相移键控信号的数字化接收机设计中得到应用.     

基于SNR的OFDMA上行链路干扰消除方法

提出了正交频分多址(OFDMA)上行链路中基于信噪比最优顺序的快速串行干扰消除方法.该方法利用干扰矩阵的各列近似正交特性,按照它们的相关程度得到解调后信噪比最优的串行干扰消除子载波排列,与其他OFDMA上行链路干扰消除方法相比,它避免了Moore-Penrose伪逆矩阵的求解,具有解调后所有子载波上信号的信噪比联合最优、计算量低的特点,且可以应用于任何子载波分配策略中.仿真结果证明了该方法的正确性.     

LTE中SC-FDMA技术的研究

SC-FDMA技术作为3GPP LTE上行链路多址技术,它联合了单载波调制技术、正交频率复用和频域均衡技术(FDE),是一种新的多址技术。文中概述了SC-FDMA技术,分析了子载波分配对系统的影响以及与OFDMA、DS-CDMA技术间的联系。