基于频域部分响应的协作OFDM通信

频域部分响应通过有控制地引入码间干扰,使系统在保证极限传输速率的情况下,波形的振荡衰落加快,减少码间干扰.针对协作OFDM通信对频率偏移的敏感性,将相关多项式为F(D) =1-D的频域部分响应应用到协作OFDM通信系统中.采用信干比(SIR)来分析频域部分响应对子载波间干扰的影响.通过计算机仿真表明,采用频域部分响应(PRC)的方法能够降低协作OFDM通信系统对频率偏移的敏感性,改善系统的性能.     

一种抑制NC-OFDM带外干扰的新方法

为了减小非连续OFDM(NC-OFDM)旁瓣泄露带来的带外辐射,采用频域部分响应(PR)的抑制方法并联合动态关闭授权用户附近子载波的方法来抑制带外辐射.研究了授权用户的频谱位置和频谱占用率对所提出方法抑制带外干扰性能的影响.通过仿真表明,该联合抑制方法可以显著减小NC-OFDM的带外干扰,同时改善认知用户的误码性能.     

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.     

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。     

双选择性衰落信道中一种新的OFDM均衡算法

在分析子载波间干扰(ICI)产生机理的基础上,提出一种采用联合时频域均衡抑制ICI的算法.理论分析和仿真结果均表明:在一定的条件下,该方法能够有效地抑制ICI的影响,从而使OFDM系统的误码率得到相应的改善.     

基于频域相关内插的多用户MIMO-OFDM系统有限反馈预编码方案

在实际的多用户MIMO-OFDM系统中,由于反馈信道频谱资源的限制,发射端只能获得部分信道信息,提出了一种仅在部分子载波上有限反馈信道信息,同时利用信道频域相关性,内插重构其他子载波上的信道信息,进而对所有子载波进行多用户迫零线性预编码的MIMO-OFDM系统有限反馈预编码方案.该方案不仅可以大大减少反馈数据量,而且可以有效抑制各子载波上的多用户同信道干扰.     

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。     

高铁环境下MIMO-OFDM系统中的载波间干扰自消除

高铁(high-speed train, HST)无线信道具有非平稳时变特性, 针对高铁环境下的多入多出-正交频分复用(multiple-input multiple-output orthogonal frequency division multiplexing, MIMO-OFDM)系统, 提出一种载波间干扰(inter-carrier interference, ICI)自消除和迫零(zero forcing, ZF)均衡联合算法. 在接收端, 利用循环前缀(cyclic prefix, CP)序列, 对每个OFDM符号序列抽取子序列并线性平均加权以实现ICI自消除, 然后再对新的ICI减小的OFDM符号序列采用ZF均衡算法进行均衡, 最后通过硬判决检测得到发送信号. 仿真实验表明, 利用CP序列能有效减小ICI, 从而提高载波干扰比(carrier-to-interference ratio, CIR). 对于误码率(bit error rate, BER)性能, 该联合算法优于直接ZF均衡算法, 能够保证较好的通信质量.     

一种适用于ECMA-368 MB-OFDM UWB系统接收机的加窗处理方法

首次提出了适用于零值填充多带正交频分复用系统(OFDM)的接收端加窗处理方法.该算法可以有效地抵抗系统中的强窄带干扰,提高OFDM系统各子载波上的信号干扰比.相对于其他的抗窄带干扰算法,该算法可以降低均衡器的复杂度,并且不需要对窄带干扰的频率和带宽进行预估计.在硬件实现上,加窗算法只需要在系统的接收端进行简单的加法和乘法运算,因此它很有可能成为未来工业界一种新兴的抗干扰技术.通过在不同强窄带干扰源下的系统无线数据包错误率仿真测试,验证了该算法的有效性和可行性.     

基于预编码改进的多载波系统ICI消除方案

针对基于正交频分复用(orthogonal frequency division multiplexing,OFDM)的新型多载波系统,提出统一的预编码应用模型,该模型可以通过配置不同的预编码方案和多载波调制得到多种实例系统,同时可基于互模糊函数对信号和载波间干扰(inter-carrier interference,ICI)进行量化分析,并利用原始信号的统计特性得到应用预编码后系统的载干比(carrier-to-interference power ratio,CIR)。在该模型的基础上,提出一种基于双向抵消载波间干扰思想的预编码方案,此方案将目标载波2个方向的多个子载波加权进行ICI抵消,可以更好解决系统中普遍存在的载波间干扰问题,获得更强的抗频偏能力。仿真结果表明,在实例系统OFDM和滤波正交频分复用(filtered orthogonal frequency division multiplexing,F-OFDM)中,所提方案均较传统的预编码抑制ICI方案约有0.7 dB的CIR性能改善,较未编码的系统约有3.5 ~6 dB的改善。     

改进的多维时域均衡器结构的DMT系统

基于离散傅立叶变换的离散多音频收发系统在高速率数据传输中已经取得很大的成功,当循环前缀长度大于信道冲激响应长度时,离散多音频收发系统是无码间干扰的。而DSL环路信道冲激响应长度一般都很长,采用在接收端加入时域均衡器的方法缩短有效冲激响应和改善性能。提出时域均衡器设计中用滤波器组实现比特速率最大化,并给出具有复共轭对时域均衡器的离散多音频系统,从设计和实现成本来看,该方案具有最佳的性价比。     

基于载干比测量的动态信道分配

讨论了基于载干比测量的动态信道分配方案。从理论上分析了干扰自适应的动态信道分配（ＩＡ－ＤＣＡ）的特点,并给出了它所能达到的极限系统容量。通过对固定信道分配（ＦＣＡ）,话务量自适应动态信道分配（ＴＡ－ＤＣＡ）和ＩＡ－ＤＣＡ的仿真,比较了各信道分配方案的含量,理论分析和仿真实验均说明,基于载干比测量的动态信道分配方案具有明显的容量优势,而且容量的改善和系统中所有连接的平均载干比测量的动态信道分配方案具     

SINR-balancing based cooperative spectrum sharing scheme for MIMO cognitive radio systems

In order to improve the system capacity of the primary user （PU） and secondary user （SU） of multiple-input-multiple-output （MIMO） cognitive radio （CR） system, a signal to interference plus noise ratio balancing （SINR-balancing） posed, in which PU leases a fraction of based cooperative spectrum sharing （CSS） scheme is proits transmission time to SU in exchange for the SU relaying the PU＇ s data cooperatively. The SINR-balancing based corresponding beamforming vectors are designed and time-division is also optimized for the proposed scheme. Simulation results show that compared to conventional opportunistic spectrum sharing （OSS） scheme, the proposed CSS scheme can effectively enhance the system performance of both PU and SU and provide an effective cooperation mechanism for PU and SU to determine whether to request cooperation.     

OFDM无线LAN系统限幅峰平比降低技术

为了减小OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)无线LAN(Local Area Net)系统信号的峰平比,利用信号限幅滤波技术,提出了一种适用于无线LAN系统的峰平比降低调制器实现方案,给出了其实现算法及限幅因子的调节策略;并利用计算机仿真对该系统的峰平比、功率谱和误码率性能进行了分析,仿真结果表明,限幅滤波技术可以有效地改善无线LAN系统OFDM信号的高峰平比特性.     

多径Rayleigh衰落信道中二元正交码扩频多址通信系统的性能分析

研究了随机二元正交码直接序列扩频多址信号在多径Rayleigh衰落信道传输中,在非相干RAKE接收机中采用两种不同最大选择接收方案(最大输出信噪比选择及最大输出功率选择分集接收)时,系统的差错特性和差错概率表达式.数值计算结果示出了在多径衰落信道中,分集接收对扩频多址系统性能的影响,同时表明在多径Rayleigh衰落信道中,最大输出功率选择分集接收时扩频系统的差错性能优于最大输出信噪比选择时扩频系统的差错特性.     

重叠编码放大转发协作通信系统研究

为进一步提升协作通信系统的频谱效率,将重叠编码复用技术引入协作通信,设计了采用重叠编码的放大转发（ampli-fy-and-forward,AF）系统,并采用复数域的Viterbi解码算法对其进行译码。在平坦Rayleigh衰落信道下的仿真表明,通过改变不同的编码复用系数,新系统仅使用二阶调制就能使频谱效率高于1（b/s）/Hz。此外,在相同频谱效率下,较传统高阶调制AF协作通信系统,新系统的误比特率（bit error rate,BER）性能有显著提升,如当BER等于10-3时,新系统的每比特能量与噪声功率谱密度之比（Eb/N0）将减少6～7 dB。     

A novel OFDM transmission scheme with length-adaptive Cyclic Prefix

Conventional OFDM transmission system uses a fixed-length Cyclic Prefix to counteract Inter-Symbol Interferences (ISI) caused by channel delay spreading under wireless mobile environment. This may cause considerable performance deterioration when the CP length is less than the channel RMS delay spread, or may decrease the system power and spectrum efficiency when it is much larger. A novel OFDM transmission scheme is proposed in this paper to adapt the CP length to the variation of channel delay spread. AOFDM-VCPL utilizes the preamble or pilot sub-carriers of each OFDM packet to estimate the channel RMS delay spread; and then uses a criterion to calculate the CP length , which finally affects the OFDM transmitter. As illustrated in the simulation section, by deploying this scheme in a typical wireless environment, the system can transmit at data rate 11.5 Mb/s higher than conventional non-adaptive system while gaining a 0.65 dB power saving at the same BER performance.     

一种新的闭环正交空时分组码功率分配方案

为了提高准静态衰落信道下闭环正交空时分组码系统的误码性能及容量,分析了闭环正交空时分组码系统的等价信道瞬时符号信噪比,并通过使其无交叉项最大化,提出了一种新的功率分配方案.进一步从理论上证明了新的功率分配方案所获得的等价信道信噪比高于等功率分配方案及已有学者提出的不等功率分配方案.仿真结果也验证了该方案的误码性能及容量...     

Design and validation of real-time dynamic spectrum management in OFDM-based HNPLC systems

Time-varying frequency selective attenuation and colored noises are unfavorable characteristics of power line communication(PLC) channels of the low voltage networks.To overcome these disadvantages,a novel real-time dynamic spectrum management(DSM) algorithm in orthogonal frequency division multiplexing(OFDM)-based high-speed narrow-band power line communication(HNPLC) systems is proposed,and the corresponding FPGA circuit is designed and realized.Performance of the proposed DSM is validated with a large amount of network experiments under practical PLC circumstance.As the noise in each narrow subcarrier is approximately Gaussian,the proposed DSM adopts the BER/SER expression formulized via the AWGN channel to provide a handy and universal strategy for power allocation.The real-time requirement is guaranteed by choosing subcarriers in group and employing the same modulation scheme within each transmission.These measures are suitable for any modulation scheme no matter the system criterion is to maximize data rate or minimize power/BER.Algorithm design and hardware implementation of the proposed DSM are given with some flexible and efficient conversions.The DSM circuit is carried out with Xilinx KC705.Simulation and practical experiments validate that the proposed real-time DSM significantly improves system performance.