低复杂度的TDMA开环载波相位同步算法

研究了一种实用的开环载波相位估计算法。首先,应用QLBAR算法对QPSK信号进行相位估计,然后采用双ROM算法消除相位模糊抖动,经过算法改进后,系统的误比特率性能得到提高,并大大降低了运算复杂度,从而得到一种实用的开环载波相位估计算法。对改进前后的算法进行了性能仿真,在误码率为5×10-2时,信噪比比改进前降低了约1.5 dB。对于具有低复杂度和开环结构要求的星上解调来说,具有重要的实用价值。     

一种新的CPM信号载波同步算法

针对连续相位调制(CPM)信号载波同步中存在的估计精度低、信噪比适应能力弱以及计算复杂度高等问题,提出了一种基于数据辅助的CPM信号载波同步算法。首先分析建立了预编码CPM调制同步系统的数学模型,并据此推导了信号相位估计值的对数似然函数;然后利用后验概率均值实现对载波同步参数的精确估计,同时对算法的相偏估计精度和频偏估计范围进行了理论分析;最后利用蒙特卡罗仿真实验验证了所提算法的有效性。理论分析和仿真结果表明:新算法对CPM信号载波同步精度高,信噪比适应能力强,且能够适用于大频偏环境,同时在计算量上相比EM算法具有一定优势。     

MIMO-OFDM系统中基于子载波分组信道估计的改进算法

针对传统的MIMO-OFDM系统信道估计算法复杂度高、对导频结构有特殊要求的问题,提出了2种基于子载波分组信道估计改进算法。改进算法通过子载波分组将多天线信道估计转换成单天线信道估计来获取导频子载波信道响应,避免了大矩阵求逆运算,降低了算法的复杂度;利用DFT滤波算法或LMS自适应滤波算法得到整帧所有符号的信道响应,实现算法复杂度不变、估计性能的提高。理论分析和仿真结果表明,改进算法与传统的信道估计算法相比较,具有较低的复杂度和更好的估计性能。     

基于判决反馈的OFDM系统相位噪声抑制算法

针对正交频分复用系统易受相位噪声的影响,提出了一种基于判决反馈的相位噪声抑制算法,在采用导频子载波对公共相差进行粗略估计的基础上,以判决后的数据子载波对公共相差展开进一步的估计,并利用已优化的公共相差估计值对数据子载波进行重新校正.仿真结果表明,该算法可以在不改变原有系统符号结构的基础上,获得比传统基于导频子载波算法更好的公共相差估计性能,使系统对相位噪声的抑制能力得到提高.     

改进的低复杂度幅度相位估计波束形成算法

针对低复杂度的最小方差方法虽降低计算复杂度但成像质量不高的问题,提出了一种改进的低复杂度幅度相位估计波束形成算法.通过抽取协方差矩阵的有效行来计算自适应加权值,其中,有效行数的选取由更加准确的高斯相位相干系数确定,然后再用高斯相位相干因子对加权矢量做进一步修正,从而达到降低复杂度的同时保证成像质量的目的.通过实验验证,将改进算法与原算法和另一种降低复杂度的波束域方法进行对比分析,充分证明了改进算法在降低复杂度和提升成像质量方面的优越性.     

高阶调制编码辅助相位同步设计与实现

介绍了一种新型信道编码辅助最大似然载波相位同步算法,通过仿真分析了相位同步算法的估计精度以及对系统误码率的影响,提出了一种基于FPGA的嵌入式LDPC编码辅助载波相位同步算法结构,实现了LDPC译码器与相位同步器联合迭代,显著降低了算法的计算复杂度和处理延时.在Xilinx公司Kintex-7系列FPGA平台对上述算法进行了实现,给出了资源的使用情况.硬件测试结果表明,编码辅助相位同步算法的误码率曲线与理想同步下的结果非常接近.考虑到数据辅助相位同步插入导频引入的信噪比损失,编码辅助相位同步算法可获得约0.7~0.9 dB的信噪比增益.      

APSK信号载波相位的精同步方法

对于APSK信号的精载波相位恢复,混合NDA/DD方法具有实现简单的优点,但其抖动方差比较大。为获得更好的抖动方差性能,提出了一种改进的精载波相位恢复方法。该方法基于星座分割和一种受控的非线性运算,通过星座分割充分利用APSK星座各圈信号的有用信息,而受控的非线性运算则起到最小化抖动方差的作用。仿真对比结果表明,改进方法的抖动方差性能比混合NDA/DD方法改善2 dB以上,而算法复杂度的增加有限。该算法可用于对APSK载波相位同步要求较高的场合。     

一种改进的基于FFT/IFFT预留子载波的PAPR抑制算法

在正交频分复用(OFDM)系统中高峰均功率比(PAPR)将会引起信号的畸变,使系统的误码性能严重下降。预留子载波算法(TR)能降低高峰均功率比(PAPR),但是具有较高的复杂度,基于FFT/IFFT的预留子载波法能很好地降低其复杂度,但PAPR抑制效果还有待提高,并且放大系数较大时会导致误码率性能发生一定程度的恶化。为了更有效地抑制OFDM系统的PAPR,本文提出了一种改进的基于FFT/IFFT预留子载波的PAPR抑制算法,该算法通过用不同的修正相位序列乘以预留子载波上的削峰信号,与数据信号相加后得到多组备选信号,再从中选择一组PAPR最小的信号进行发送。仿真结果表明,在不增加计算复杂度的情况下,与原算法相比,改进算法能够获得4dB左右的PAPR性能增益。     

一种改进的BPSK信噪比估计方法及其FPGA实现

传统的二进制相移键控(binary phase shift keying,BPSK)信号的最大似然信噪比估计方法需要数据辅助,绝大多数只能在符号同步后进行估计,且不能有残余的载波相偏?针对此问题对该估计算法进行改进?利用二次方去除信号中的相位调制,不再需要数据辅助;对同相和正交通道分别进行处理,合并估计结果消除解调载波的相偏影响;直接对模/数(analog to digital, A/D)转换后样值进行分组估计,不需要进行符号同步?改进的信噪比估计算法复杂度低,是一种盲估计算法,可在符号同步前进行估计,且允许解调载波存在相差,具有很高的实用性?仿真表明,该算法在较低的信噪比下仍然有较高的估计精度,采用现场可编程逻辑门阵列(field programmable gatearray,FPGA)对改进算法进行了验证?     

CO-OFDM中基于线性插值的子载波间串扰盲抑制算法

本文提出一种高性能的基于线性插值的子载波间串扰盲抑制算法（LI-BL-ICI）。算法首先盲估计出次符号间相噪差值,而后进行线性插值拟合以获得更加精确的相噪估计,并将插值获得的相噪用于载波相位补偿,从而实现对子载波间串扰（ICI）的盲抑制,最后利用少量导频对残余的共同相位噪声进行估计和补偿。我们推导了算法的数学模型,通过蒙特卡洛仿真分别分析了算法在背靠背和320 km光纤传输后系统的性能,并与传统的共同相位噪声抑制算法（CPEC）和改进前的盲估计算法（BL-ICI）进行了横行对比。数值仿真结果表明,基于线性插值的算法能有效地抑制光相位噪声,其光源线宽的容忍度相比BL-ICI得到进一步的提升。此外,相比于BL-ICI,改进后的算法允许将次符号切割成任意块数,且在获取观测矩阵的过程中无需任何的角度相关运算。研究结果表明,算法存在一个适中的次符号切割块数,使得算法既能兼顾复杂度又能保证一定的系统性能。该算法对于相干光正交频分复用（CO-OFDM）技术在采用廉价光源和采用高阶调制格式的光接入/光城域网中的应用具有重要的意义。     

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.     

多用户多输入多输出系统预编码技术的研究

主要研究了非理想信道状态信息(Channel State Information,CSI)条件下,多用户多输入多输出(MIMO)系统的Tomlinson-Harashima Precoding(THP)算法.首先分析了信道估计误差对系统误码率(BER)性能的影响,仿真结果表明:信道估计误差对系统BER性能影响较大.在此基础上,应用best-first算法对系统性能进行改进,提高了系统的BER性能.     

基于改进的PASTd子空间跟踪的半盲多用户检测

研究和分析了多种子空间跟踪算法.直接特征值分解和奇异值分解复杂度高,不利于工程实现,针对低复杂度的PASTd算法由于估计的特征向量不正交,从而导致收敛速度极慢的问题,提出一种改进的PASTd子空间跟踪算法,并将其应用于基于子空间的半盲多用户检测.该算法保证了特征向量的正交性,因此提高了算法的收敛速度.仿真结果表明,提出的算法收敛速度快,输出信干噪比和误码率性能优于PASTd半盲检测算法和OPAST半盲检测算法,逼近SVD半盲检测算法,并保持了较低的计算复杂度.     

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.     

一种改进的编码辅助载波同步算法

编码辅助同步算法利用译码软信息迭代更新同步参数,有效地实现了低信噪比环境下的载波同步。针对目前这类算法存在频偏估计范围小且估计精度受限的问题,设计了一种新的迭代载波同步系统,利用译码软信息分别进行去调制和更新误差信号,在通过改进的频偏估计器补偿频偏之后又结合科斯塔斯环(costas loop)进一步修正相偏,使得译码器和同步器均趋于收敛。仿真结果表明,提出的算法能够大幅提高频偏估计范围,且与理想同步译码相比,最大性能损失不超过0.2 dB。     

基于MBER的MC-CDMA系统多用户检测方案

针对衰落信道,提出了一种新的MC-CDMA下行链路多用户检测方案。该方案基于最小误比特率(Minimum bit error rate,MBER)准则,并利用梯度下降法实现。通过采用内核密度估计的方法来估计误码率函数,可将该方案推广到自适应的最小误比特率(Least bit error rate,LBER)多用户检测算法。仿真结果表明,与传统归一化自适应最小均方误差(Normalized least mean square,NLMS)算法相比,LBER具有更好的收敛性能和误码性能。     

CO-OFDM 系统中基于线性预处理的新相位噪声抑制算法

针对相干光正交频分复用（coherent optical orthogonal frequency division multiplexing,CO-OFDM）系统中相位噪声引起的载波间干扰（inter-carrier interference,ICI）问题,提出了一种基于线性预处理的新判决反馈相位噪声抑制算法。该新算法改进了线性预处理部分,利用循环前缀与OFDM符号固有的相关性,在时域进行简单的线性组合运算,充分利用了OFDM符号中冗余信息。仿真分析表明,在激光器线宽为200 kHz且误码率（bit error rate, BER）为10－4时,与判决反馈相位噪声抑制算法和一次迭代的判决反馈相位噪声抑制算法相比,该新算法BER曲线的信噪比（signal to noise ratio,SNR）分别改善了3 dB和1 dB,有效地降低由ICI引起的错误平层。     

采样频率偏移对卫星导航接收机的影响

为避免采样频率偏差给卫星导航接收机带来的符号位滑动、伪随机噪声码相位移动和载波相位偏差等问题,提出了一种改进的频率偏差估计方法．接收机的码跟踪环路以码速作为时间基准,对采样频率实际值与标称值之间的偏差进行跟踪,环路稳定后得到该偏差的估计值,其采样频率的准确度可提高到10^-7量级．将该估计值补偿到载波锁相环中。可减小由采样频率偏差带来的相位误差和多普勒频移偏差,从而使得导航接收机能正确解调信号,进一步提高了输出载波相位的准确度,为实现更高精度的定时和定位提供了可能性．     

改变窗长相位差校正法的改进与抗噪性能分析

提出了一种改进的改变窗长相位差校正法来估计谐波信号的频率,与原方法相比,改进后的方法只需做一次快速傅立叶变换(FFT)和一次单点离散傅立叶变换(DFT),提高了运算速度.分析了改进方法的抗噪声性能,推导出了在高斯白噪声背景下频率估计误差的方差公式,并通过仿真计算验证了推导公式的正确性.仿真结果表明改进后的方法具有更强的抗噪能力.