EMD算法应用于OFDM系统频偏估计的新方法

提出了一种利用经验模态分解（empirical mode decomposition,EMD）技术估计正交频分复用系统（orthogonal frequency division multiplexing,OFDM）频偏的新方法。传统的OFDM系统频偏估计算法通常需要获得多路混合信号,而新方法仅需要利用相关检测处理单路的OFDM信号,再通过EMD模态分解算法分离出各路子载波信息,即可估计出OFDM系统频偏。与传统的OFDM系统频偏估计方法相比,新方法不依赖源信号的统计特性和信道状态信息,不需要额外带宽,降低了系统的实现复杂度。仿真结果表明,该方法具有较高的频偏估计精度。     

OFDM系统中一种有效的定时和频偏估计方法

为了在没有任何导频信息的条件下,实现OFDM(orthogonal frequency division)系统中的符号定时和频偏估计算法.提出了一种重复训练后缀的OFDM信号结构,并给出了一种有效的符号定时和频偏估计方法.该方法对ZP(zero padding)-OFDM信号形式进行适当的改进,在不需要任何附加训练和导频信息的条件下,实现了符号定时和频偏的有效估计,与基于循环前缀的估计方法相比,该估计方法扩大了可估计的频率偏差范围,同时降低了运算量.     

一种相关编码正交频分复用系统的载波频偏估计算法

基于相关编码正交频分复用(OFDM)系统，提出了一种新的数据辅助载波频偏估计技术，利用相关编码OFDM系统的频域幅度特性估计载波频率偏移，增大了频偏估计的跟踪范围，同时采用改进的迭代估计剩余频偏方法，消除载波间干扰对频偏估计的影响，提高了估计精度．仿真结果表明，与传统的基于数据辅助频偏估计技术相比，该技术的跟踪估计范围增大为(-1，1)，且在较高信噪比的估计均方误差明显降低。     

正交频分复用系统发射机接收机同相/正交不平衡补偿算法

为了弥补由同相/正交(IQ)不平衡造成的正交频分复用(OFDM)系统误码性能损耗,该文提出了一种发射机和接收机IQ不平衡的频域补偿算法.通过设计特殊结构的训练序列实现了信道和IQ不平衡参数的联合估计.充分挖掘了受IQ不平衡影响的时域多径信道特性,以减少所需训练序列数目.通过利用估计结果对IQ不平衡进行补偿获得OFDM信号检测结果.仿真结果表明,该算法只采用2个OFDM训练符号,其误码性能可超过采用32个训练符号的传统算法,并接近已知IQ不平衡参数和信道信息的理想系统.     

基于独立分量分析的盲解码接收算法

为了解决广义频分复用(generalized frequency division multiplex,GFDM)系统接入信号中现有快速傅里叶变换(fast Fourier transform,FFT)解码算法需要先进行同步的缺点,通过独立分量方法研究了异步情况下基于独立分量分析(independent component analysis,ICA)的解码算法.该算法可以在未知传输延时和载波偏移的非同步情况下,对多用户GFDM系统信号进行盲分离和解码,降低了定时和频偏估计误差对解码性能的影响,同时不需要去除循环前缀,增加了接收信号的能量,提高了解码性能.理论分析和仿真结果表明:在平稳信道环境下,随着循环前缀的长度增加,基于ICA的解码算法相比于传统的FFT解码算法至少获得约2 dB的性能增益.     

一种基于相位参考符号的载波频偏估计方法

为解决正交频分复用(OFDM)系统中由多普勒频移和本地晶振偏移造成的载波频偏,提出了基于相位参考符号的频偏估计方法.这一方法把频偏分为粗、细频偏两部分分别加以计算.针对通用OFDM系统,用随机序列进行验证;结合一个OFDM实例——数字音频广播(DAB)系统,利用实际广播信号进行测试.与其他算法比较表明,在运算精度基本不变的情况下,运算复杂度得到了明显降低.相关模块已经在DAB接收机中得到实现,具有较好的应用价值.     

《软件无线电》中整数倍载波频偏估计研究

在《软件无线电》课程中,载波频偏估计是软件无线电系统的重要的处理过程。该文针对软件无线电中所讲述的基本频偏估计方法,提出了一种适用于正交频分多路复用技术((OFDM)系统的IFO整数倍载波频偏估计方法。利用OFDM系统中特有的同步符号,对前后不同数据码元进行共轭相乘来完成整数倍载波频偏的估计。计算机仿真结果表明,该算法准确性高,运算复杂度低。     

基于IEEE802.11ad的OFDM线性拟合频偏估计

提出了一种基于IEEE802.11ad的正交频分复用(OFDM)频偏估计算法,该算法将接收到的训练序列与本地保存的训练序列共轭相乘,对其相位角进行线性拟合,得到的斜率经过简单计算即得归一化频偏.通过数据消噪和分组对算法进一步改进,使得低信噪比下的估计性能得到改善.Matlab仿真表明:在高斯(加性高斯白噪声)信道和60GHz多径信道下,改进的线性拟合方法性能稳定,频偏估计精度比传统的时频域估计高1个数量级,当信噪比为0dB时,频偏估计的均方差达到10-4数量级,从而满足了OFDM系统的技术要求.     

一种适用于无线通信系统的半盲ICA算法

针对独立分量分析(ICA)应用于无线通信系统时存在分离信号无法识别和多径混合信号分离难以实现两个问题,提出一种基于通信协议先验信息的半盲ICA算法(Semi-ICA).该算法先利用通信协议帧头中的已知符号来确定分离向量的初始值,然后通过ICA得到最终的分离向量.与基于少量正交训练序列或扩频码的半盲算法相比,Semi-ICA的优势在于利用一般通信系统都具有的协议信息来设计半盲算法,并且不需要同步和估计多径时延,因此适用范围更加广泛.单径和多径信道下的仿真结果表明:Semi-ICA能够解决传统ICA存在的两个问题,比全盲和非盲算法有更好的信干噪比(SINR)性能.     

一种改进的用于TDS-OFDM系统的频率同步算法

本文提出了一种改进的用于采用交替伪随机(PN)序列的TDS-OFDM系统的频率同步算法.改进算法理论支持来源于传统算法中延长频偏估计的相关延迟长度能够极大地改善频偏估计精度,并利用TDS-OFDM系统中两个相邻的PN序列之间存在的最小相同符号以达到延长相关延迟长度的目的.相比于传统的频偏估计,改进后的频率同步算法能够将归一化后的频偏估计方差从10-8降至到10-12.同时改进后的同步算法通过对传统算法的推导理论进行简化,实现只需得到接收信号就可完成频偏误差估计,这比起传统算法需要接收信号与本地产生的PN序列相关后才能得到频率误差估计,改进后的算法会显得更有效率.     

基于GSA-BP神经网络的OFDM系统信道估计算法

针对正交频分复用(orthogonal frequency division multiplexing, OFDM)系统中存在的不可忽视的非线性噪声问题,为了能够更好了解信道特性,需要利用信道估计获得信道状态信息,提出一种基于黄金正弦优化BP(golden sine algorithm,GSA-BP)神经网络的OFDM系统信道估计算法,克服了传统 BP神经网络算法容易陷入局部极值的问题,提升了信道估计算法的估计精度.首先通过LS信道估计算法获得信道的初始估计,再将其通过GSA-BP神经网络算法得到信道的精确估计.仿真结果表明,在相同的信道环境下,提出的算法比LS算法具有更好的性能,与MMSE算法性能接近,但不需要信道先验统计特性,易于实现.     

FH-OFDM系统自相关频偏估计的敏感性研究

研究了FH-OFDM系统中频率偏移估计的问题,与传统的OFDM系统不同,在FH-OFDM系统中,必须确认在完成频偏估计之前的频率变换需要达到的精度.通过计算接收信号与接收机中的跳频频率合成器产生的频率之间的跳频时间偏移(FHO)和跳频相位偏移(PHO)得到跳频频率的精确性.在多径衰落信道中特定FHO和PHO值的情况下,对系统中自相关算法性能进行了仿真,结果与理想跳频情况下的性能对比表明,基于自相关原则的频偏估计算法对抗不超过跳频时间的一半的频偏非常有效.     

估计OFDM整数频偏的新方法

针对正交频分复用(OFDM)系统中的整数频偏问题,提出一种新的估计方法.该方法将1个等分的OFDM训练符号下采样为大量长度为点的OFDM子符号,然后结合小数频偏估计值,设计新的快速傅里叶变换(FFT)算法解调一部分OFDM下采样符号,再合并结果,寻找频域峰值,从而对整数频偏做出估计.仿真结果表明,所提出方法具有计算复杂度及估计错误率较低的优点.     

OFDM系统信道盲估计的子空间算法

利用循环前缀(CP)引入的信息冗余,提出一种利用接收信号的二阶统计特性实现正交频分复用(OFDM)系统信道盲估计的子空间算法.由于OFDM传输方程不能直接推导子空间算法,故首先给出一种新的方法对OFDM传输方程作矩阵变换,从而得到一个结构简单的新方程,基于此推导出信道估计子空间算法.该算法不需要改变OFDM系统结构,不受信道零点位置的限制,在信道过估计的情况下也适用.     

高阶调制OFDM的联合似然估计算法

为了估计定时误差、残留频偏和相位噪声干扰,以降低高阶调制的正交频分复用(OFDM)系统中的误码平台,提出一种基于联合似然的估计算法。该算法通过最大化信道冲激响应与这些干扰间的联合似然函数值,分步获得了定时误差、残留频偏、相位噪声以及信道冲激响应的估计值。仿真结果表明,与已有联合估计算法相比,该算法可准确估计信道响应,有效抑制解调输出中的非Gauss干扰,将解调输出的误码平台降低近一个数量级。该方法可有效应用于提高高阶调制OFDM系统的性能。     

一种基于迭代的采样频率快速同步算法

下一代数字用户线(NG-DSL,Next Generation Digital Subscriber Line)技术将是未来最重要的高速有线接入技术.NG-DSL技术使用高载波数与高正交振幅的OFDM调制方式,这对信号同步提出了更高的要求.本文提出了一种快速迭代的采样频率同步算法:基于迭代的采样频率快速同步算法.该算法通过迭代的方法,利用较少的符号快速将估计值收敛到真实值,并且对传统的采样频偏估计公式进行修正,减少算法复杂度.最后对本算法进行综合性能比较.仿真分析结果表明,新算法具有精度高、复杂度低和估计速度快的优点,能够较好地运用于实际的NG-DSL系统中.     

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.     

超高速OFDM通信系统实时频偏估计研究

<正>交频分复用(OFDM)技术因其抗衰落能力强、频谱利用率高等优点,在移动通信中有着广泛的应用。文章针对超高速移动通信系统中信道快速变化的特点,在分析系统基带传输模型的基础上根据循环前缀包含的频偏信息,提出一种基于循环前缀的正交频分复用系统频偏实时估计算法。该算法不仅能够近实时估计频偏变化,并且算法估计性能较好,克服了传统算法的频偏估计滞后性。     

高阶调制OFDM的联合似然估计算法

为了估计定时误差、残留频偏和相位噪声干扰,以降低高阶调制的正交频分复用(OFDM)系统中的误码平台,提出一种基于联合似然的估计算法。该算法通过最大化信道冲激响应与这些干扰间的联合似然函数值,分步获得了定时误差、残留频偏、相位噪声以及信道冲激响应的估计值。仿真结果表明,与已有联合估计算法相比,该算法可准确估计信道响应,有效抑制解调输出中的非Gauss干扰,将解调输出的误码平台降低近一个数量级。该方法可有效应用于提高高阶调制OFDM系统的性能。     

正交频分复用分组传输系统中载波频偏和信道的联合估计

针对传统接收机将载波频偏和信道状态独立估计带来性能损失的缺点,提出了一种载波频偏和信道的联合估计算法.该算法由两个独立的载波频偏和信道估计单元通过迭代的方法实现,其中信道估计单元利用载波频偏估计单元提供的载波频偏估计信息和最大似然方法估计信道状态信息,而载波频偏估计单元则利用信道估计单元提供的信道估计信息和最大似然方法估计载波频偏.随着载波频偏估计单元与信道估计单元间估计信息的不断交换,载波频偏和信道估计的精度得到逐步提高.由于该算法避免了复杂的多维搜索算法,因此具有较低的计算复杂度.此外,在算法迭代过程中考虑了信道估计噪声的影响,进一步提高了估计的精度.仿真结果表明,当符号能量噪声比大于18dB时,可以获得接近理想同步的误码性能.