OFDM移动通信系统中的最大多普勒频移估计

为了估计移动正交频分复用(OFDM)系统中衰落信道下的多普勒干扰,提出了利用OFDM符号的循环前缀检测最大多普勒频移的方法.在已有的单载波系统多普勒估计算法的基础上,结合OFDM符号已有的循环前缀,通过计算循环前缀的归一化自相关函数,得到最大多普勒频移.在衰落信道下的计算机仿真结果表明,该算法可以准确地估计出最大多普勒频移.该方法只需利用OFDM符号的循环前缀,不需要其他辅助数据或者插入导频,可以方便地应用于现有OFDM系统中.     

利用均匀线阵实现高移动性通信系统中的多普勒补偿

为了消除高移动性正交频分复用系统中多普勒扩展引发的子载波间干扰,提出一种利用均匀线阵同时补偿多个多普勒频率的方法.该方法首先从空域的角度区分开具有不同多普勒频率的入射径,形成多个子信道,再分别对各个子信道进行多普勒补偿,最后对补偿后的子信道最大比合并,实现多普勒分集增益.子信道的时变性在多普勒补偿后变低,因此可以避免较为复杂的信道估计和均衡算法.仿真结果表明,在阵列孔径足够的情况下,该方法能有效对抗正交频分复用系统在高移动性环境下的误码率平台效应,较单天线接收方法有6~8 dB的信干比增益.     

基于联合频分复用的水下多载波调制技术

目前水声通信的OFDM调制是一种高效率的多载波调制技术,但严格要求子载波正交,对频偏敏感.水声通信中主要采用多普勒补偿或增加子载波滤波器的方法解决多普勒频移的问题,实现复杂.本文从新的角度,即增大子载波间间隔角度研究减小子载波间干扰(ICI),提出一种联合频分复用(C-FDM)方法,将多个OFDM子载波模块联合形成一个C-FDM子载波模块,并将频率相同的子载波放在相邻位置.在C-FDM和OFDM符号长度相同情况下,C-FDM的子载波间隔更大,不需要增加复杂补偿算法,就能有效提高抗多普勒频移能力.仿真结果表明C-FDM技术在水声信道中有更优良的误码率性能.     

多载波调相雷达的功率放大器非线性效应补偿

针对多载波调相雷达信号因具有较高的包络峰均比而易受功率放大器非线性影响的问题,该文利用Saleh非线性模型分析了功率放大器非线性效应对多载波余码相位调制(MCPC)雷达信号的一维距离像的影响,采用单个MCPC脉冲连续两次发射的信号结构和回波信号自相关的方法提取非线性参数,对MCPC雷达信号的非线性效应进行补偿。理论分析和仿真结果表明该方法可以分离非线性与多普勒效应,不仅使非线性补偿过程免受多普勒和噪声影响,且能保留多普勒信息。     

基于矩阵变换的OFDM载波干扰消除方法

针对高速移动环境下多普勒效应引起的载波间干扰严重影响了正交频分复用系统的性能问题.该文通过对ICI（inter-carrier interference）系数的分析,在OFDM系统的发射端插入了一个可以用来改变ICI系数的变换矩阵,极大地减小了载波干扰系数.仿真结果验证了该方法的有效性,该方法不仅能够提高系统的载干比,而且能够很好地改善系统的误码率性能.与自消除方法相比,本方法更能节省系统的有效带宽,从而为高速移动环境中应用正交频分复用提供了一种有效的解决方案.     

无线网络中基于信道速率的MAC性能优化

目前多种无线传输标准均支持多速率的数据传送,但多速率调整机制没有考虑物理载波侦听范围的影响.为比,文中分析了无线网络的干扰模型和空间复用,提出了一种通过调整发射功率间接改变物理载波侦听范围的自适应速率调整算法(PRA).该算法利用通信节点对之间的距离估算信道速率,可使节点在通信过程中自动调整到较高的信道速率和合适的发射功率范围.仿真结果表明,该算法提高了网络吞吐量,降低了功耗,同时改善了公平性.     

四相相移键控调制的抗大频偏的全数字接收机

由于多普勒频移和载波频差引起的大频偏问题对数字移动通信系统的性能影响很大，文中在研究多普勒频移（ＤＦＳ）校正数字滤波算法的基础上，设计并实现了传输速率为４．８ｋｂｉｔ／ｓ的四相差分相移键控调制（ＤＱＰＳＫ）的全数字接收机，并且对存在多普勒频漂和载波频差时的性能进行了分析和测试。研究结果表明，该接收机在结构上更为简单、实现更为有效，该接收机抗频偏能力接近传输符号速率，并具有较强的抗ＤＦＳ频漂能力。     

宽带多速率解调器的设计与实现

对符号定时恢复环路、载波恢复环路算法进行了分析和仿真,提出了宽带多速率解调器的总体结构和同步的硬件实现方案. 根据QPSK信号的特点,对载波同步算法进行了简化. 对实现的解调器样机进行了性能测试和分析. 测试结果表明,该解调器可以工作在2～45MS/s符号速率下,当符号速率小于10MS/s时,中频环路的误码性能指标与理论值之差小于1dB;当符号速率大于10MS/s时,中频环路的误码性能指标与理论值之差小于1.6dB.     

V-BLAST OFDM中的载波间干扰分析

从理论上分析了垂直贝尔实验室分层空时结构(V-BLAST)正交频分复用(OFDM)系统中,由于无线移动信道的时变性引入的多普勒(Doppler)扩展所导致的载波间干扰(ICI).推导了瑞利(Rayleigh)平坦衰落信道下ICI功率的理论结果,并用平均矢量误符号率(AVSER)分析了存在ICI时系统在最大似然(ML)检测下的理论性能.分析结果表明,由多普勒扩展导致的ICI会使系统产生较为严重的性能平层;利用多个接收天线所提供的空间分集可在一定程度上抑制ICI,从而改善系统性能.     

OFDM蜂窝移动通信中一种自适应干扰抑制算法

针对基于正交频分复用(OFDM)的未来移动通信系统中的蜂窝覆盖所面临的下行小区间干扰问题,提出了一种基于子载波组的自适应干扰抑制算法.该算法根据干扰和信道情况,自适应调整子载波组空间波束方向、自适应选取传输性能较好的子载波组、自适应调整每个子载波组的调制阶数和扩频倍数,在满足数据传输误码率要求的同时,使数据传输速率最大.仿真结果显示:该算法很好地抑制了相邻小区的干扰,并自适应多径衰落信道(IMT2000步行A信道)的变化;当接收点空间信干比在-3dB以上变化时,该算法在保证误码率要求的同时,使数据传输速率最大.     

车载 OFDM 通信系统中结合后训练序列的判决反馈信道估计方法

针对具有较大多普勒扩展和时延扩展的车载通信环境,利用后训练序列信道响应携带的信道变化信息,提出一种结合后训练序列的判决反馈信道估计方法.该方法采用最小二乘算法估计后训练序列的信道响应;对前一个正交频分复用(orthogonal frequency division multiplexing,OFDM)符号和后训练序列的信道响应估计值进行系数加权求和来估计当前OFDM符号的信道响应,并利用其4个导频子载波的信道频率响应关系自动获取加权系数;最后,对获得的信道响应估计值进行判决反馈和低通滤波以降低噪声影响.仿真结果表明,与目前取得较好性能的STA(spectral temporal averaging)方法、CDP(constructing data pilot)方法和结合平滑滤波的判决反馈信道估计方法相比,所提方法具有更优的误包率性能.     

对流层散射信道下多天线分集OFDM系统研究

将OFDM技术应用于对流层散射通信可以提高散射通信容量,但子载波间干扰(ICI)成为降低系统性能的主要因素,为此引入天线分集技术以抑制ICI的影响。在建立散射信道模型基础上,分析与求解了OFDM系统的ICI数学统计特性,然后引入天线分集技术,分析与推导了系统的误码率,通过仿真,对比了采用天线分集技术前后OFDM系统的误码率性能。结果表明:ICI随归一化多普勒扩展的增大而迅速增加,从而使OFDM系统产生误码平台,分集技术可以克服以上问题,在归一化多普勒频移0.02,信噪比20dB时,2重分集能使误码率降低2个数量级以上,3重分集使误码率降低4个数量级。     

对流层散射信道下多天线分集OFDM系统研究

将OFDM技术应用于对流层散射通信可以提高散射通信容量,但子载波间干扰(ICI)成为降低系统性能的主要因素,为此引入天线分集技术以抑制ICI的影响。在建立散射信道模型基础上,分析与求解了OFDM系统的ICI数学统计特性,然后引入天线分集技术,分析与推导了系统的误码率,通过仿真,对比了采用天线分集技术前后OFDM系统的误码率性能。结果表明:ICI随归一化多普勒扩展的增大而迅速增加,从而使OFDM系统产生误码平台,分集技术可以克服以上问题,在归一化多普勒频移0.02,信噪比20 dB时,2重分集能使误码率降低2个数量级以上,3重分集使误码率降低4个数量级。     

多径衰落信道下的正交频分复用符号同步算法

传统的基于循环前缀的正交频分复用同步最大似然算法,在多径衰落信道下,由于多径时延和多普勒频移的缘故,部分循环前缀受到码间干扰,相关运算的峰值不明显,而且具有峰值平顶效应,在不加优化的条件下,几乎不可以使用.现提出了一套改进方案,根据信噪比的高低和多径时延的大小,动态调整参与相关运算的循环前缀长度,并采用多点相关求均值的方法.仿真结果表明,该方案在信噪比低的高斯白噪声信道和多径衰落信道下,均可以得到尖锐的相关峰值,显著减少多径衰落信道下的峰值平顶效应,并且提高符号同步精度.     

基于信道分割级联的正交频分复用子载波干扰消除算法

在高频段正交频分复用（OFDM）系统中子载波间干扰（ICI）较大,运用信道分割方法,将线性时变信道近似等效为时不变信道与无时延时变信道的级联,从而在接收端实现一维均衡抑制ICI,避免了高复杂度的信道频域响应矩阵的计算和求逆过程.分析和仿真表明,相对于现有的利用ICI相邻载波分布特性的低复杂度最小均方误差算法,算法在几乎不损失系统性能的同时,可将复杂度降低到O(N).     

发射端信道信息对MIMO下行链路的影响

在MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)多用户下行链路中,当发射端具有完全的信道状态信息(CSI:Channel State Information),则可以通过块对角化预编码完全消除用户间干扰(IUI:Inte-User Interfer-ence)。但是,不准确的发射端CSI会导致接收端有残留的IUI。针对最大比合并(MRC:Maximal Ratio Combi-ning)接收机,考察了不准确的发射端CSI对MRC接收机输出的信干噪比(SINR:Signal to Interference plusNoise Ratio)的影响。考虑两个用户的情况,其天线数均为N,而基站的天线数为N 1。推导了SINR的中断概率的上界和下界,且它们之间有简单的关系。仿真结果证明了理论推导的正确性。     

OFDM系统中符号定时算法的改进

OFDM(OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing)是一种多载波数字调制技术,它通过快速傅立叶反变换IFFT,将高速串行数据调制到多个并行子载波上,从而降低了每个子载波中数据的传输速率,能有效的对抗无线传输中的多径干扰。本文主要针对OFDM系统中的符号定时算法进行了研究,在Schmidl和Cox给出的符号定时算法的基础上,提出了一种改进算法,在运用MATLAB进行仿真的基础上,对两种算法进行了分析比较。从比较结果可以看出,改进算法判决峰值明显,更易于进行定时同步。     

采用均衡技术的OFDM系统性能分析

当发送信号通过带限的，非理想信道的通常会产生码间串扰（ISI），采用均衡技术可以有效的进行补偿。介绍了正交频分复用（OFDM）系统中的两种均衡技术（基于导频平均的均衡和最小均方算法的均衡）的特点和实现方法，以多谱勒频移为主要信道参数，对瑞利衰落信道条件下的OFDM系统分别采用两种均衡时的性能进行了分析和比较。仿真分析结果表明，对于变化较快的信道，采用导频平均均衡，而LMS均衡算法只适用于变化较慢的信道。     

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.