OFDM系统在时变色散信道中的精确建模与仿真

从通信系统建模与仿真的方法论为出发点,利用改进的JAKES仿真器实现单径Rayleigh衰落,采用抽头延时线模型实现时变色散信道,建立了OFDM系统在时变色散信道中的仿真模型。参照802.11a协议设定模型参数,给出了系统在AWGN信道、单径Rayleigh信道、多径Rayleigh信道下的BER性能。     

一种基于时频对偶特性的空频多普勒OFDM编码方案

基于时频对偶特性,提出了时变Doppler衰落信道下空频多普勒OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)编码的一种新方案。在时变信道Doppler基扩展(BEM,Basis Expansion Model)模型的基础上,利用时频对偶性及循环矩阵的对角化处理,实现了时变Doppler衰落信道的线性化变换。通过OFDM调制,利用矩阵分块方法对OFDM子载频分块并按块进行复正交编码设计,实现了一般性MIMO系统中的空频多普勒OFDM编码。采用前端星座预处理与空频多普勒OFDM编码级联的方法,从而实现了包括信道Doppler分集在内的系统全分集增益。理论分析及实验仿真表明,新编码方案能稳健有效地对抗信道Doppler衰落,具有更高的频带利用率及更低的误比特率。     

信道参数对多天线OFDM系统的性能影响

讨论了在波束成形的多天线OFDM系统中信道反馈时延和多普勒频移所带来的信道估计误差对通信性能的影响。将信道估计误差等价为与信道参数相关的随机变量并通过Q函数的等效定义和OFDM系统中各子信道的同分步特性,推导出了多天线的OFDM系统误码率受信道反馈时延和多普勒频移影响的闭合表达式,同时仿真给出了三个发射天线、三个接收天线下的不同反馈时延和多普勒频移对通信误码率的影响,可为时变信道下的多天线OFDM系统设计提供参考。     

第三代移动通信卫星/地面信道建模与仿真技术

描述了各种测试环境下的第三代移动通信地面/卫星信道的建模及仿真实现.信道特性的仿真是系统仿真的重要组成部分,对信道估计、切换算法和功率控制等方面的分析与建模有重要的意义.和一般的信道特性仿真不同的是,所提出的信道仿真与模拟方法具有基带可硬件实现和实时的特点.重点分析了实现信道特性仿真的两种算法慢衰落的相关性整形和频率选择性多径衰落.最后给出数值计算和SIMULINK仿真结果.     

OFDM/OQAM系统中基于BEM信道模型的盲载波频偏估计算法

针对时频双选衰落信道下基于交错正交幅度调制的正交频分复用(orthogonal frequency division multiplexing with offset quadrature amplitude modulation,OFDM/OQAM)系统的频率同步问题,将双选信道建模为复指数基扩展模型,证明了存在载波频偏情况下OFDM/OQAM接收信号的二阶循环平稳特性,在此基础上,提出一种OFDM/OQAM系统载波频率偏差的盲估计算法。理论分析和仿真结果表明由该方法构造的估计器不仅能够有效地抵抗双选信道引起的衰落而且具有很好的抗噪性能,从而可以实现对载波频偏的稳健估计。     

基于SPW的流星余迹信道建模与系统仿真

在分析流星余迹物理特性及其信号传输机制的基础上,对流星余迹信道数学模型进行了深入研究,采用部分实现与整体综合相结合的设计方法,基于SPW仿真平台分别对稀疏欠密类流星余迹信道、稀疏过密类流星余迹信道、多径流星余迹信道、短时间欠密类簇和长时间欠密类簇信道等进行模块搭建,并在此基础上对流星余迹信道的各种物理特性进行了仿真实现,建立了流星余迹通信系统的信道模型.该模型具有便于修改、可行性强、易于与通信链路相结合等特点.该信道模型能够体现流星余迹信道的物理特性,可有效支持流星余迹通信系统的设计实现.     

高效率高精度的OFDM载波频率捕获和信道估计算法

实现简单、精度高的载波频率捕获和信道估计算法是OFDM研究的重点。本文根据OFDM系统特点，分析了OFDM系统的时域载波频率捕获和信道估计方法。提出使用同一种辅助数据帧，利用两种不同的算法，进行载波频率捕获和信道估计的思想。这种算法提高了系统的频谱利用率，同时也具有容易实现的特点。仿真结果表明，算法具有不受定时误差影响，精度较高，计算量较少等优点。     

基于OFDM的宽带短波数据调制解调器的设计

介绍了一种基于正交频分复用(orthogonal frequency division multiplexing,OFDM)技术的宽带短波数据调制解调器的设计方案。为了消除短波信道的多径衰落现象,将OFDM、带内频率分集和Turbb乘积码用于调制解调器的设计中。在共信道干扰被抑制的前提下,这种数据调制解调器可在带宽为125kHz的短波信道上实现8KB/s、16KB/s和32KB/s的数据传输。对这种宽带调制解调器在典型短波信道中的性能给出了数值仿真结果。     

基于MATLAB的OFDM通信系统仿真研究

根据正交频分复用(OFDM)的基本原理,设计了一种基于OFDM技术的通信系统.采用MATLAB软件,对此基带通信系统中的信源模块、数据映射编码模块、OFDM调制模块、信道模块、OFDM解调模块、数据逆映射译码模块进行了编程仿真,并对各模块级联构成的系统进行了性能仿真研究.通过仿真,研究了循环前缀对消除系统符号间干扰(ISI)的作用,并对多载波与单载波系统性能进行了对比分析,得出了几点结论.     

基于灰建模的OFDM窄带慢衰落慢时变信道估计算法

针对OFDM窄带信道在移动传输环境下的慢时变特性, 提出了一种基于灰建模的信道估计算法. 该算法利用前一时刻的已知信道信息, 建立灰色数学模型, 预测估计下一时刻的未知信道信息, 实现信道的动态跟踪. 理论分析和仿真结果验证了灰建模在以二维时频变量描述的信道估计领域中的可行性. 与传统方法相比, 该算法不仅对窄带慢衰落慢时变信道有良好的估计性能, 而且具有运算低、频谱利用率高等优点.     

Blind channel estimation for redundant precoded OFDM systems

Considering that channel estimation can play a crucial role in coherent detection of the information symbols in each data block, a blind channel estimation approach is proposed for redundant precoded orthogonal frequency-division multiplexing (OFDM) systems. A redundant linear frequency-domain precoder is applied to each pair of blocks before they enter the OFDM system. Because of the introduced structure, the frequency-selective channel can be identified at the receiver based on autocorrelation operations, singular value decomposition (SVD), and by resolving the scalar ambiguity. The proposed channel estimation method has low computational complexity and requires no prior statistical information on channel or noise. And the proposed blind method has high spectral efficiency owing to exploiting no training sequence. Computer simulations confirm that this proposed blind channel estimation method can identify the frequency-selective channels perfectly and obtain a good performance.     

Hybrid pilots assisted channel estimation algorithm for MIMO-OFDM systems

Abstract: A hybrid pilots assisted channel estimation algorithm for multiple input multiple output (MIMO) orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) systems under low signal-to-noise ratio (SNR) and arbitrary Doppler spread scenarios is proposed. Motivated by the dissatisfactory performance of the optimal pilots (OPs) designed under static channels over multiple OFDM symbols imposed by fast fading channels, the proposed scheme first assumes that the virtual pilot tones superimposed at data locations over specific subcarriers are transmitted from all antennas, then the virtual received pilot signals at the corresponding locations can be obtained by making full use of the time and frequency domain correlations of the frequency responses of the time varying dispersive fading channels and the received signals at pilot subcarriers, finally the channel parameters are derived from the combination of the real and virtual received pilot signals over one OFDM symbol based on least square (LS) criterion. Simulation results illustrate that the proposed method is insensitive to Doppler spread and can effectively ameliorate the mean square error (MSE) floor inherent to the previous method, meanwhile its performance outmatches that of OPs at low SNR region under static channels.     

ZP-OFDM的简单数据处理和信道估计算法

为简化接收端信道估计和数据检测的复杂度,对使用零保护间隔(zero padding,ZP)的正交频分复用(orthogonal frequency division modulation,OFDM)系统提出一种简单的数据处理和信道估计算法。利用插入ZP的特殊结构,经过时域简单处理,将信道矩阵变为循环矩阵,再对时域接收数据进行傅里叶变换,得到频域接收和发送数据一一对应的关系,可以和使用循环前缀(cyclic prefix,CP)的OFDM一样进行频域插入导频、频域信道估计和频域一阶均衡。仿真结果表明,使用ZP的OFDM系统节省了发送功率,在慢时变信道情况下具有和CP-OFDM相比拟的性能。     

一种新的时变多径环境下OFDM系统参数选取方法

分别针对CP长度大于和小于最大多径时延两种情况，分析了由时变多径环境引入的ISI分量和子载波间干扰（ICI）分量，提出了“基于多径时延分布”选取CP长度进而确定子载波数的方法。计算机仿真验证充分说明了该方法的优越性，所得研究结论对于不同信道环境下的实际OFDM系统参数选择具有指导意义。     

多天线OFDM系统的线性优化

从Jakes信道模型出发,用KKT优化方法,从信道部分特性已知的情况推导了多天线OFDM系统中发射机与接收机的线性最优化设计问题。仿真比较了多天线OFDM系统的各个子载波之间采用合作的线性优化与非合作的线性优化两种方法在不同最大多普勒频移和反馈时延下发送符号的均方误差。仿真结果表明,当信道特性部分已知时,子载波之间合作的线性优化较之非合作的线性优化有更小的均方误差。可为存在反馈时延的多天线OFDM系统设计提供指导     

莱斯快衰落信道下差分酉空时调制的性能

无线衰落信道的快速时变给空时调制和编码算法带来极大的难度,该文将一个信道分为常数镜像部分和时变漫射部分,在此基础上,借助AR模型讨论其中漫射信道系数的逐符号变化。随着SNR的增大,对系统性能起主要影响的是信道的变化。借助平方酉信号和AR模型,推导出在时变信道下存在一个SNR极限,并给出这个极限的具体值。同时,借助SNR极限和基本差分表达式,给出差分调制下成对误差概率的近似表达式。最后,给出一些相应的仿真,对上述推导进行验证。     

OQAM/OFDM系统基于迭代的辅助导频信道估计

针对基于交错正交调制的正交频分复用(offset quadrature amplitude modulation/orthogonal frequency division multiplexing,OQAM/OFDM)系统中信道估计问题,本文提出了一种基于迭代的离散导频信道估计方法。通过分析系统存在的固有干扰,指出传统离散导频信道估计方法性能较低的原因。通过减少辅助导频消除干扰的个数降低辅助导频能量,使用迭代的方法估计信道的性能。仿真结果表明,所提的消除两个干扰数据符号的迭代辅助导频方法在辅助导频能量与普通数据符号相同的同时能够得到更好的信道估计性能。