基于全相位新型余弦滚降滤波器设计

数字通信系统的误码率来源有两个方面,一个是码间串扰(inter symbol interference,ISI)和信道噪声,其中噪声只能抑制,而ISI则可以消除。本文基于全相位滤波技术,设计出一种新型余弦滚降特性半带滤波器,通过选择不同的卷积窗而可以得到滤波器簇。该余弦滚降滤波器在消除码间串扰的同时,对噪声进行了较大程度的抑制。首先,给出一维全相位数字滤波器系统架构,并推导出数学表达式,分析了两个重要特性。其次,设计出新型滚降特性全相位半带滤波器,仿真出幅频特性和衰减特性曲线。第三,分别基于传统和新型余弦滚降特性滤波器设计出基带数字信号传输系统,并对比统计出不同信噪比条件下的误码率。结果表明,信噪比高于2.5 dB后,采用新型余弦滚降滤波器系统的误码率明显低于传统系统,最大改善3 dB。     

线性时变信道下OFDM系统的加窗信道估计

受时变性影响,正交频分复用(OFDM)系统的频域信道矩阵是近似限带的.利用接收端窗函数可以增强信道的限带特性,但也导致信道无法采用线性模型进行表征.针对该问题,文中将窗函数与信道的时变性隔离开来,提出了加窗-线性信道模型.随后研究了该模型下的时变信道估计方法,并对该算法进行了简化,降低了算法的计算量.从仿真结果可以看出:窗函数可以抑制信道矩阵的带外子载波间干扰;与传统OFDM系统的性能相比,文中算法的性能提升了约2.5 dB.     

基于基因算法的OFDM旁瓣抑制方法研究

为降低正交频分复用系统(OFDM)中高旁瓣对主用户的影响,使用基因算法探讨了OFDM系统中的旁瓣抑制问题。该方法是基于基因算法的搜索技术,在OFDM传输频带两侧插入取消子载波(CC),通过改变取消子载波的数目和载波频率间隔,确定以取消子载波权重为变量的旁瓣抑制适应度函数,再经过基因算法计算,使适应度函数达到最小值,确定最佳载波权重和数目。综合功率峰均比与占用频谱资源这两个条件考虑,仿真结果表明:在OFDM主频带两侧分别插入2个频率间隔与数据子载波相同的取消子载波,可抑制旁瓣达到49.86 d B,较之经典的CC算法旁瓣抑制效果更佳。     

基于TD-LMS算法的OFDMA上行链路载波频偏补偿

针对OFDMA上行链路的通信系统,各用户存在不同的子载波频偏,导致子载波正交性的破坏,本文提出一种基于最小均方误差(MMSE)的时域自适应算法(TD-LMS)来补偿子载波频偏引起的干扰。该算对OFDMA系统接收端的时域信号进行无偏估计,然后利用估计量来调整频偏值,最后利用TD-LMS算法进行自适应消除。与传统的算法相比,此算法无需获得子载波频偏范围的先验知识。仿真结果表明,该算法对各用户的子载波频偏的估计精度较高,而且补偿的效果更明显。     

基于信息熵窗的小波低频子带弱目标图像的增强

采用信息熵窗小波低频子带分析的方法，目的是对缺乏足够能量的低照度和低对比度图像进行增强．选择适合的正交小波函数，可使图像的低频子带大幅度提升，对高频子带适度抑制，在信息熵窗系数的调配下实现了图像的增强处理．在小波重构后，获得了具有清晰边缘和良好对比度的图像．实验表明，采用信息熵窗的小波分析方法来增强弱目标图像能够产生良好的效果，对比度增强效率比传统增强方法提高80％以上．     

OFDM系统中采用最佳二阶多项式奈奎斯特窗抑制载波间干扰

提出了一种新的时域二阶多项式奈奎斯特(Nyquist)窗,用于在接收端抑制正交频分复用系统中由频偏引起的载波间干扰,同时分析了接收端的信号干扰噪声比(SINR)。通过选择最佳的窗参数,使接收端的SINR达到最大化,从而具有最佳接收性能。这种新的二阶多项式窗的性能被证明优于升余弦窗函数和better thanNyquist窗函数。     

基于IDCT域的加窗全相位数字滤波器

为了改善直接基于逆离散余弦变换（IDCT）域设计的全相位数字滤波器（APDF）幅频特性，推导了IDCT域加窗APDF的设计公式．IDCT域加窗APDF是一种零相位数字滤波器．滤渡器设计实验表明，与加其他窗函数相比．依据此公式设计的基于IDCT域的加凯塞窗APDF能使滤波器达到更好的幅频特性，在相同频率采样点数的情况下．基于IDCT域设计的加凯塞窗APDF和传统频率采样法设计的FIR低通滤波器的幅频特性相比而言，其通带、阻带更平坦，过滤带更窄．     

时频联合处理抑制OFDM系统子载波间干扰

针对OFDM系统对频率偏移的敏感性,采用时频联合处理的方法,结合频域部分响应和时域加窗,减小子载波频域拖尾。采用载波干扰比(CIR)来分析时频联合处理对子载波间干扰(ICI)的影响,并且推导多子载波频域部分响应的加权系数。计算机仿真表明,只要选择适当的部分响应方式和窗形,就能加快信号频谱旁瓣衰落,从而提高CIR,改善系统的误比特率。并且,参与部分响应子载波数越多,系统性能越好。     

基于FrFT的最优平滑伪Wigner—Ville分布

分数阶傅里叶变换具有旋转性、时移特性、频移特性等重要数学性质,将其结合广义时频带宽积准则,可设计出平滑伪Wigner — Ville分布(SPWVD)的最优时域窗函数,该窗函数能根据实际处理信号自适应地变化,从而提高SPWVD的精度.为了验证所设计窗函数的有效性,本文使用调频信号进行测试,仿真结果显示,该窗函数能有效提高传统SPWVD的精度.     

一种基于子带加窗的调频步进频雷达波形参数设计方法

由于实际调频步进频雷达系统中滤波器、放大器等器件的幅频、相频特性等非理想因素的存在,传统的宽带合成成像算法对系统误差的容忍度比较低,导致所成距离像的栅瓣电平较高.为了有效地抑制栅瓣,提出了一种基于子带加窗的调频步进频波形参数设计方法.首先分析了系统的波形参数对成像质量的影响,通过选择合适的窗函数,并根据窗函数的特性提出了时宽带宽积、子带带宽重叠率等波形参数的设计准则.仿真结果表明,在波形参数设计准则下,调频步进频雷达系统的成像质量有显著提高.     

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.     

基于对称扩展DFT变换的OFDM系统信道估计方法

针对OFDM系统提出一种基于对称扩展DFT变换的信道估计方法.所提方法通过对初始最小二乘估计进行对称扩展DFT变换,并在变换域进行MMSE滤波以获得更为精准的信道估计.与传统DFT变换相比,对称扩展DFT变换可以降低信号边界上的不连续性,具有更好的能量集中特性和更低的频谱泄露.仿真结果及复杂度分析表明,所提方法可以在不明显增加计算复杂度的同时,有效改善实际OFDM系统中虚载波引起的频谱泄漏问题,提高边缘子载波信道估计的性能.与传统DFT变换信道估计方法相比,只需扩展较少的点数,即可获得2dB左右的性能增益,且随扩展点数的增加,所提方法的性能逐渐逼近DCT信道估计性能.     

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.     

基于OFDM的一种空时协作方案

根据OFDM子载波信道的相关性及协作分集的发送特点,利用协作的广播阶段,提出了可获得OFDM调制下多径增益的一种简单空时协作方案。在协作分集发送的不同时隙,将信号在相关性最小的子载波信道上传输,与传统协作方案比,该系统在不降低传输速率的情况下多获得一阶的分集增益。通过对中断概率的研究,给出了最佳的功率分配方案,并对系统理论误码率进行了分析。仿真结果表明该方案可以获得明显的性能增益。     

一种改进的MIMO-OFDM系统频偏估计方法

针对传统的2个训练符号的载波频偏估计算法提出一种改进算法,并设计出一种新的频偏估计器对多入多出正交频分复用(MIMO-OFDM)系统的不同信道的整数频偏和小数频偏进行估计.该算法仅利用单个训练符号来进行频偏估计,其训练符号采用正交性良好的Walsh序列来设计,用以区分不同的信道;利用同一训练符号内相邻的偶数子载波上数据的差分关系完成整数频偏估计.仿真结果表明,新的频偏估计器可以获得较好的载波频偏估计性能.     

Hard Decision Directed Frequency Tracking for OFDM on Frequency Selective Channel

This paper presents a decision directed frequency tracking scheme to improve the spectrum efficiency of Orthogonal Frequency Division Modulation (OFDM) transmission for frequency selective channels.OFDM divides a broadband channel into parallel narrowband subchannels with different channel characteristics.The subcarriers with lower attenuation are selected to do the decision directed based frequency tracking.A phase error detection method is needed to keep the hard decision working stable during tracking.The algorithm ensures that the carrier frequency offset could be solved from the detected phase error.The Mean Square Error (MSE) estimate and the loop bandwidth are also presented.Simulations illustrate that this scheme has better MSE and bit error rate performance than the traditional scheme.Furthermore,the pilots are saved in this scheme,which lead to improved spectrum efficiency.     

猪舍在不同开窗方式下的气流场模拟研究

对于利用自然通风的畜禽舍,开窗方式对舍内空气流动状态、温度、湿度、有害气体浓度有重大影响.建立平顶式、单坡式、双坡式、钟楼式和半钟楼式5种不同开窗方式下的猪舍模型,基于CFD计算平台Fluent软件对自然通风条件下不同类型的猪舍在不同开窗方式下舍内的气流场进行了模拟研究.结果表明:猪舍类型与开窗方式相同的情况下,开孔率越大,舍内进气量越大,越利于自然通风;猪舍类型与开孔率相同情况下,适当增加开窗数量,尤其是增加进气窗口数量,有利于调节气流在舍内形成良好的气流组织;开孔率及开窗方式相同情况下,平顶式与半钟楼式猪舍通风效果较好.研究结果可为猪舍设计提供参考.     

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.     

一种Eureka-147数字声音广播系统频率捕获算法

提出了一种新的Eureka-147数字声音广播(DAB)系统的频率捕获算法.该算法采用了基于相邻子载波之间差分检测的频率估计,消除了符号定时误差引起的相移影响,根据频率估计测度的最高值与其左右邻近值关系将粗频率估计分辨率提高到0.5,频率捕获残留的载波频率偏移减少到-0.25～0.25,避免了通常的精频率偏差估计算法在±0.5左右时性能严重恶化的问题.     

基于OFDM的认知无线电系统中最优功率分配

在基于正交频分复用(OFDM)的认知无线电系统中,主用户会受到次用户带内子载波以及邻带子载波的带外泄漏功率的干扰。为了在保护主用户通信性能的前提下高效利用机会频谱,该文提出了求解次用户子载波间的最优功率分配方案的方法,通过求解一个凸优化问题获得最优功率分配方案。较之迭代分块注水算法,该方法特别考虑了邻带子载波功率泄漏的影响。仿真结果表明:采用这种方法所获得的功率分配方案在满足各主用户干扰功率上限的条件下使得次用户信道容量最大化。