LTE中SC-FDMA技术的研究

SC-FDMA技术作为3GPP LTE上行链路多址技术,它联合了单载波调制技术、正交频率复用和频域均衡技术(FDE),是一种新的多址技术。文中概述了SC-FDMA技术,分析了子载波分配对系统的影响以及与OFDMA、DS-CDMA技术间的联系。     

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.     

基于LTE-Advanced上行链路的多级迭代干扰消除检测算法

针对先进的长期演进(long term evolution advanced,LTE-Advanced)上行链路多输入多输出(multiple-input multiple-output,MIMO)单载波频分多址(single carrier frequency division multiple access,SC-FDMA)系统载波频率偏移(carrier frequency offset,CFO)的影响,提出了基于多级迭代干扰消除检测算法.将传统的单级串行干扰消除(successive interference cancellation,SIC)和并行干扰消除(parallel interference cancellation,PIC)进行混合迭代形成多级的迭代干扰消除检测算法以降低MIMO SC-FDMA系统的误比特率.理论分析和仿真结果表明两级PIC迭代检测算法和SIC+ PIC混合迭代检测算法都能实现MIMO SC-FDMA系统CFO干扰消除的目的,降低了MIMO SC-FDMA系统的误比特率,提高了系统的性能.     

A time domain multiple-CFOs and CIRs estimation algorithm over wireless multimedia sensor networks

Channel parameters estimation in an orthogonal frequency division multiple access(OFDMA)systemfor the receiver station is a multi-dimensional(MD)optimization problem,because every user node has aseparate local oscillator and every transmitter to receiver link has individual carrier frequency offset(CFO)and channel impulse response(CIR)parameters .In order to reduce the computational complexityfor MD optimization,a time domain CFOs and CIRs estimation algorithm over the OFDMA based wirelessmultimedia sen...     

An iterative interference cancellation based frequency offset estimation method for OFDMA uplink systems

In this paper, Moose scheme is used for frequency offset estimation in OFDMA uplink svstems due to that the signals from different users can be easily distinguished in frequency domain. However, differential multiple access interference （MAI） will deteriorate the frequency offset estimation performances, especially in interleaved OFDMA system. Analysis and simulation results manifest that frequency offset estimation by Moose scheme in block OFDMA system is more robust than that in interleaved OFDMA systern. And an iterative interference cancellation method has been proposed to suppress the differential MAI interference for interleaved OFDMA system, in which Moose scheme is the special case of the number of iteration is equal to one. Simulation results demonstrate that the proposed method can improve the performance with the increase of the number of iterations. In consideration of the performance and complexity, the proposed method with two iterations is selected. And the full comparison results of the proposed iterative method with two iterations and that with one iteration （conventional Moose scheme） are given in the paper, which sufficiently demonstrate that the performance gain can be obtained by the interference cancellation operation in interleaved OFDMA system.     

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。     

Carrier Frequency Offset Compensation for an Interleaved OFDMA Uplink

This paper reports an investigation of the carrier frequency offset （CFO） compensation in the uplink of the orthogonal frequency division multiple access （OFDMA） system with interleaved subcarrier assignment. The presence of CFOs between the transmitters and the uplink receiver will destroy the orthogonality among the different subcarriers, resulting in inter-carrier interference and multiuser interference. This paper proposes a pseudoinverse CFO compensation method based on the signal structure. The proposed method can compensate the CFOs of all users simultaneously and isolate the signals from all users at the same time. Compared with the existing CFO compensation methods, the new method provides a considerable signal-to-noise ratio gain on the bit error rate performance and has a relatively low implementation complexity.     

基于时域过采样的OFDM载波频偏估计算法

为了解决OFDM系统中载波频偏导致载波间干扰从而引起系统性能下降的问题，分析了OFDM信号的特点，采用滑动窗检测的方法，给出了一种基于时域过采样的载波频偏估计算法．理论分析和仿真结果表明，与采用循环前缀的载波频偏估计算法相比，该算法估计精度高，抗噪声和抗多径衰落性能有明显改善．     

一种适合软件无线电的载波相位和频差估计算法

提出一种适合软件无线电的载波相位和频差估计算法.该算法利用并行方法估计有频差时的载波相位.在此基础上,基于MMSE准则计算载波相位的轨迹,得到频差和初始相位.该算法计算量小,可全数字实现,适用于线性和非线性调制,利用QPSK调制信号进行仿真.结果表明,用该算法可以精确估计载波相位和频差,有效地降低系统的误码率.     

CoMP系统的SFN预编码改进算法

为提高LTE-Advanced系统小区边缘用户的吞吐量和用户体验,在现有协作多点传输(Coordinated Multi-Point,CoMP)方案基础上提出了两种CoMP系统的单频网(Sin-gle Frequency Network,SFN)预编码改进算法,以改善传统SFN预编码中信道合并的不确定性问题.第一种改进算法在发射端的部分传输节点处引入一个便于信道合并的相位参数,并按照合并后信道增益最大的准则确定相位参数的取值;第二种改进算法令部分传输节点的发射数据映射到天线时进行交换操作,同样按照信道增益最大准则确定交换方式.仿真结果表明,两种改进算法能有效提高小区边缘用户的谱效率,且能适用于相干/非相干信道及低/高秩信道的情况.     

802.16e系统周期测距的软件设计和实现

测距作为WiMAX上行链路调整时间偏置、功率信息和载波频率的一种方法,在系统接入和通信过程中起着重要作用。深入研究了基于ARM处理器的802.16e系统正交频分多址(orthogonal frequency division multiple ac-cess,OFDMA)物理层的周期测距的软件设计与实现,给出了802.16e系统OFDMA物理层的周期测距算法和流程、周期测距码的发射和检测原理以及周期测距模块的C语言设计。在搭建的测试平台上进行链路测试,结果表明此方案是可行的。     

时变SC-FDMA调制系统

针对目前降低通信调制系统峰值平均功率比(peak-to-average-power ratio,PAPR)的方法都基于固定数据块长度的情况,提出时变数据块长度的调制方案,并引入到单载波频分多址接入(single carrier frequency division multiple access ,SC-FDMA)系统中以改善系统PAPR性能。首先,计算当前系统PAPR并使之与阀值PAPR0进行比较。然后,将比较的结果作为反馈信息来控制当前系统可输入的最大数据块长度。数据块长度需要作为边带信息发送给接收端。对lb(M)-1 bit,1 bit和0 bit 3种边带信息情况的SC-FDMA系统进行建模仿真,实验结果表明采用lb(M)-1 bit边带信息的系统能有效降低系统PAPR值,而采用1 bit和0 bit边带信息的系统,因为边带信息量相对较小,对系统的PAPR值降低不显著。     

基于虚载波估计方法消除载波间干扰

在OFDM系统中当载波频率偏移越来越大、调制阶数越来越高时,原有的载波间干扰消除方法将不再适用.文中提出了一种基于虚载波估计的方法来消除载波间干扰,该方法能够在调制阶数较高、频偏较大时的系统误码率得到改善,降低系统的敏感度.最后使用仿真数据检验了该方法的有效性.     

协作多点系统的本地预编码改进算法

摘要：
为了提高LTE Advanced系统小区边缘用户的吞吐量,在现有协作多点（CoMP）传输方案基础上提出了一种CoMP系统的本地预编码改进算法,以解决传统本地预编码算法在高秩（秩不小于2）信道下的层间干扰问题.该方法在发射端有选择地引入层交换与相位校正操作,并按照接收端信干噪比最大的准则确定交换及校正策略.仿真结果表明,改进算法能有效提高小区边缘用户的谱效率,进而增大小区边缘用户的吞吐量.
关键词：
协作多点传输; 本地预编码; 层交换; 相位校正; 谱效率
中图分类号： TN 911.72
文献标志码： A     

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。     

BPSK信号载波同步方法研究

载波恢复是数字通信系统中一个必不可少的单元,载波恢复中需要严格的同步信号,它补偿了信号在信道传输和解调过程中所造成的频偏和相差.围绕数字通信系统中的载波恢复技术,讨论了通信中的载波同步问题,针对平方变换法及同相正交环法,利用Matlab对这两种方法进行仿真,并对两种方法进行了讨论.     

一种LTE系统中自适应时频同步方法

OFDM技术作为LTE系统的核心技术,在LTE系统的下行链路中使用。能够满足LTE频谱灵活性的要求,可以实现高的峰值速率。但是OFDM系统对频率偏移非常敏感,频率偏移会引起载波间干扰（ICI）,导致OFDM系统的性能大幅下降。因此本文提出了一种针对LTE系统的自适应时频同步方法。该方法利用自适应技术,实现对频偏的跟踪。仿真结果表明,该方法可以有效的实现时频同步。     

一种新的MC-CDMA系统频偏估计算法

频偏估计是多载波扩频系统的关键技术之一，但仅靠循环前缀只能估计较小的频偏。在循环前缀的基础上，介绍了一种采用插入同步码的方法来完成多载波码分多址MC－CDMA系统大频偏估计的算法，导出了频偏检测器的结构，根据此结构进行了计算机仿真。仿真结果表明采用部分快速傅里叶快速（FFT）来完成大频偏的正确估计性能良好。     

正交频分复用系统中采用离散导频的频偏估计方法

针对采用正交频分复用(OFDM)调制的欧洲数字电视地面广播系统，提出了采用离散导频的载波频偏估计方法。将接收信号中的离散导频与接收机本地生成的离散导频进行相关运算，由相关峰值的偏移量求得整数倍载波频偏，由相关峰值的相位求得每个符号的绝对相位偏转量，再由相邻两个符号的绝对相位偏转量之差求得单个符号时间间隔内的相位偏转，从而得到小数倍载波频偏。仿真结果表明，与传统的采用连续导频的载波频偏估计方法相比，在高斯白噪声信道和慢衰落信道下，采用离散导频的载波频偏估计方法的性能有明显的提高；在快衰落信道中性能则稍差，但仍然保持在系统性能允许的误差范围之内。将离散导频用于载波频偏估计可以提高系统的频谱利用率。     

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.