光正交频分复用系统信道估计算法研究

信道估计是光正交频分复用系统实现可靠传输的关键技术之一,在通信系统设计当中,信道估计的精度将直接到影响整个系统的性能。选用LS、LMMSE和SVD-MMSE三种常见算法进行了基于导频的信道估计仿真实验,对比分析均方差和误码率这两个重要的信道估计评价指标发现,LMMSE算法和SVD-MMSE算法的信道估计性能相近,明显优于LS算法。     

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.     

光OFDM系统信道估计插值算法研究

信道估计是光正交频分复用系统实现可靠传输的关键技术之一,它的精度将直接到影响整个系统的性能。选用线性插值、二阶插值和三次样条插值三种常见插值算法进行了基于导频的信道估计仿真实验,对比分析均方差和误码率这两个重要的信道估计评价指标发现,在信噪比较低时适于应用线性插值算法,在信道估计要求较高且信噪比较大时适于应用二阶插值算法。     

基于多普勒辅助和门限定阶的LMMSE信道估计算法

基于门限定阶的LMMSE信道估计方法在高速时变环境下均方误差(MSE)较大,因此本文提出一种基于多普勒辅助和门限定阶的LMMSE信道估计算法.该方法将一种多普勒辅助的插值方法应用到基于门限定阶的LMMSE信道估计算法中,以此来降低多普勒频移对信道估计的影响,减小了MSE且并不明显增加运算量.仿真实验表明,在移动台速度达到300 km/h,信噪比为10时,本文算法比自适应定阶的MMSE算法的MSE减小26.5%;当移动台速度迭到300 km/h,误码率性能为10~(-2)时,本文算法与自适应定阶的MMSE信道估计算法相比输入信噪比有1dB的改善.     

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。     

基于DDST的MIMO时频双选信道的信道估计

针对多输入多输出时频双选择性信道,提出了一种基于信息叠加训练序列和最小二乘相结合的信道估计方法.基于基扩展模型构建MIMO时频双衰落系统,采用DDST算法估计信道矩阵,对误码率进行分析.训练序列采用等幅度的周期指数序列,同时在基于叠加训练序列估计的基础上叠加一个基于信息的周期序列.实验表明,基于DDST的MIMO时频双选信道估计方法比传统的估计方法显著降低了信道估计的均方误差和误码率,并能保持较高的频带利用率.     

CDMA信号的联合参数估计

为了克服移动通信环境中信号在不同域（时间,频率,空间）的扩展对通信传输的影响,针对阵列信号处理技术中对信号波达方向（空间）、传输时延（时间）以及多普勒频移（频率）等参数进行联合检测和估计的方法,基于CDMA信号,采用传统的阵列信号高分辨技术,利用移动通信特有的空时频信道模型,提出一种能同时估计波达方向、信号传输时延和多普勒频移的联合算法,理论分析和计算机仿真结果验证了该算法的有效性,结果表明该算法结构简单,分辨率高,有较高的估计精度．     

基于MMSE的声码器解码算法

为满足在高误码率的窄带信道上进行语音通信的需求 ,研究了一种适用于甚低速率语音通信的抗误码参数估值算法。基于一定的解码状态 ,声码器通过最小均方误差(MMSE)估计的方法估计最优参数 ,充分降低信道误码对重建语音质量的影响。对于解码状态参数 ,通过计算最大后验转移概率的方法作最佳估计 ,并给出了一种简化的估计方法。这种抗误码算法计算量小 ,算法复杂度低。仿真结果表明 ,在不同误码率下用该算法恢复出的重建语音 ,不论客观评价或是主观评价 ,其质量都要优于传统的帧删除掩盖方法     

一种基于模糊神经网络的盲均衡算法

提出一种新的基于模糊神经网络的盲均衡算法,它利用盲估计算法与模糊神经网络相结合的原理,先对通信信道进行盲估计,利用得到的信道特性来估计FNN盲均衡器中的隶属函数中心与宽度初值。传统算法中,中心与宽度的初值设定由专家提供,会有一定的偏差。本算法利用信道特性来估计隶属函数的初值,有效地避免了人为确定初值的不确定性。同时本算法克服了原有盲均衡算法反卷积计算量大的缺点。仿真结果证明本算法与同类算法相比,收敛速度加快,误码率减小。     

基于准静电场的体域通信信道随机特性及系统性能仿真

 基于准静电场的体域通信技术是一种用于人随身电子设备互连的新方法。为研究人体运动对体域通信系统性能的影响,实验测量了人体静止、踏步和跑步3种状态下的信道增益,得到信道增益的累积分布函数,与多种常见统计分布类型相对比,发现其服从正态分布,并利用最大似然方法进行了分布参数估计,得到信道增益的均值、标准差和置信区间。基于信道分布特性,建立了信道统计模型以及系统仿真模型,并进行系统性能仿真,在高斯白噪声环境下通过仿真研究了人体运动对幅移键控系统误码率的影响,给出了体域通信信道建模和仿真的一般方法。结果表明,通信误码率随人体运动激烈程度增强而升高,但变化程度不大。     

一种基于IEEE 802.16d的OFDM载波跟踪算法

利用OFDM符号中插入的导频信号,提出了一种基于IEEE802.16d标准的载波频率偏移跟踪的优化算法,该优化算法基于最小均方误差准则(MM SE).估计过程中,同时考虑载波频率偏移产生的2方面影响:在某个OFDM符号内,与子载波位置无关的固定相位旋转和幅度衰减;载波正交性破坏引入的载波间干扰(ICI).对于载波间干扰能量的估计则充分利用了空子载波提供的信息.仿真结果表明,基于MM SE准则的频偏跟踪算法由于减小了ICI的影响,所以比忽略ICI只考虑固定相位旋转量的跟踪算法能够更有效地减小系统的误码率和均方误差.     

一种改进的电力线通信OFDM自适应比特分配算法

针对低压电力线信道的频率选择性衰落等特点,在总功率和峰值功率限制下提出一种低复杂度的自适应比特分配算法.该算法首先对子载波进行分组以降低计算复杂度,组内子载波将采用相同的调制方式.然后采用注水算法解决连续比特输入问题,将其得到的位向量取整后作为贪婪算法的初始比特分配向量,证明了位向量的有效性.根据得到的初始向量在每个子载波上进行比特增加贪婪操作或比特移除贪婪操作.仿真结果表明从初始比特向量开始,每个子载波上最多只需进行一次比特增加或移除操作即可达到最佳吞吐量.与其他传统算法相比,在不同数量子载波、不同总功率约束等限制条件下,所提算法能在保证系统吞吐量的同时使其计算复杂度有效降低.     

利用空载波的OFDM系统的IQ误差盲估计方法

针对正交频分复用(orthogonal frequency division multiplexing, OFDM)系统对由直接变频结构引入的IQ误差十分敏感这一问题,提出利用OFDM符号中的空载波对IQ误差进行补偿的方案。算法不需要训练符号,频谱利用率较高。分析了IQ误差对OFDM系统性能的影响,在此基础上利用一个序列的FFT变换结果与其共轭的FFT变换结果服从镜像关系的特性,估计出IQ误差并加以补偿。利用空时编码,算法同样适用于多输入多输出(multiple input multiple output, MIMO)系统。理论分析证明算法是无偏估计;估计的均方差与OFDM符号数、空载波数、信道频率响应的幅值以及信噪比成反比,与IQ误差的幅值成正比。仿真结果表明,算法能够获得几乎最优的误比特率(bit error rate, BER)。     

16QAM-OFDM系统的迭代信道估计

传统的OFDM信道估计器和译码器分开进行,信道估计的可靠性不高.针对16QAM高效调制的OFDM系统,提出了一种基于Turbo译码的迭代信道估计方案.在迭代过程中利用译码器产生的可靠信息来改善信道估计的精度;同时推导了16QAM软去映射、校验比特译码和符号重构算法的数学过程.为了防止由于译码器判决不准造成的误差传播,提出了一种基于门限控制的迭代估计算法.仿真结果表明,该算法可有效改善系统的整体性能.     

基于MBER的MC-CDMA系统多用户检测方案

针对衰落信道,提出了一种新的MC-CDMA下行链路多用户检测方案。该方案基于最小误比特率(Minimum bit error rate,MBER)准则,并利用梯度下降法实现。通过采用内核密度估计的方法来估计误码率函数,可将该方案推广到自适应的最小误比特率(Least bit error rate,LBER)多用户检测算法。仿真结果表明,与传统归一化自适应最小均方误差(Normalized least mean square,NLMS)算法相比,LBER具有更好的收敛性能和误码性能。     

A Novel Minimum Output Variance Estimator for Carrier Frequency Offset in OFDM Systems

In orthogonal frequency-division multiplexing (OFDM) systems, the carrier frequency offset (CFO) destroys the orthogonality among subcarriers which degrades system performance. Various CFO estimation methods have been developed to compensate for the CFO at the receiver. This paper describes a novel minimum output variance method for OFDM systems with CFO in additive white Gaussian noise channels. This method utilizes the phase and the amplitude of the received signal and reduces the mean square error of the CFO by about 3 dB compared with the original minimum output variance method.     

正交频分复用系统中基于子空间跟踪的信道估计

基于导频的正交频分复用（OFDM）系统信道估计方法是通过在确定的时频位置发送已知的导频符号来获取信道参数的,通常包括导频位置的最小二乘估计和内插滤波两步。如果能够提高导频位置信道频域特性的估计精度,那么后续内插滤波的精度也就能相应地得到提高,为此,在建立通用参数化信道模型的基础上,提出一种子空间跟踪的改进算法,该算法通过基于Givens旋转的时延子空间跟踪和基于RLS滤波的幅度跟踪,提高了导频符号信道估计的精度,降低了跟踪算法的复杂度。仿真结果表明,基于子空间跟踪的信道估计方法具有较低的复杂度和较高的估计精度。     

电力线通信系统中基于动态规划的自适应资源分配

分析了电力线通信OFDM系统在多种约束下,多用户多业务在多子载波上自适应的比特和功率分配模型,提出了一种新的基于动态规划的速率和功率自适应相结合的动态资源分配算法,其先给实时用户分配资源以满足固定速率下总功率最小,再利用剩余功率和未用子载波给非实时用户分配资源以满足最小速率下总速率最大.在典型电力线信道环境下的仿真结果表明,该算法的性能优于已有的多用户资源分配优化算法,且其能更好的满足电力线通信系统中多用户资源分配的多目标要求.     

高精度OFDM信道估计算法

为了降低OFDM系统经典最小均方误差(MMSE)信道估计算法的误码率(BER),提出了经带阻滤波的MMSE信道估计算法.该算法首先采用MMSE得到初始的信道估计值,再利用离散傅里叶变换的特性,将噪声和信道频率响应信息分离开来,最后通过带阻滤波器对估计算法进行滤波,进而提高系统的BER性能.仿真结果表明,在增加少量计算复...