单载波系统迭代频域均衡技术及优化传输

针对码间干扰信道下的单载波通信系统,提出一种低复杂度、适用于任意高阶调制、基于线性最小均方误差准则的迭代频域均衡(FDE)算法,并引入信噪比-方差演进技术来预测迭代系统性能。基于信噪比-方差演进原理,对发射信号频谱进行整形优化,设计一种在频域可以快速实现的循环预编码。该预编码的引入既不增加循环前缀的所需长度,也不增加接收机端的均衡复杂度。仿真结果表明,循环预编码优化后系统所需的发射功率可以降低1~3 dB。     

水声系统单载波频域均衡方法比较

最近研究表明,对于水声通信而言,单载波频域均衡(SC-FDE)是一项非常引人注目的技术.因为它没有正交频分复用技术(OFDM)系统中存在的缺点,比如高峰均比和对载波频率偏移敏感等.在水声单载波系统中比较了4种频域均衡算法,仿真和水池实验结果表明:时频混合域判决反馈(H-DFE)和频域块迭代判决反馈(IBDFE)均衡效果远优于线性均衡,但H-DFE的计算复杂度却远大于IBDFE.     

地空数据传输系统中单载波频域预均衡技术

在频率选择性瑞利慢衰落信道条件下,提出了一种适用于地空传输系统上行链路的单载波频域预均衡方法。在此基础上设计了预均衡系统模型,地面端将下行链路中的导频信号与本地导频信号对比进行信道状态估计,利用获得的信道状态信息对上行链路信号进行预均衡处理,然后在机载接收端对上行链路信号进行再均衡。基于迫零准则和最小均方误差准则,分析了该方法的信号处理流程,计算得到预均衡系数。通过仿真实验,对比分析了不同均衡方案的误码性能,结果表明:单独在地面发送端进行预均衡,会出现误码率平台效应;而预均衡之后在机载接收端进行再均衡的方法,在误码率为10-5的情况下,与采用线性均衡结构的传统单载波频域均衡方法相比有2~3dB的性能增益。     

单载波频域均衡中的信道估计技术研究

为了克服频率选择性信道中符号间干扰带来的影响,研究了单载波频域均衡系统中的信道估计技术。研究了最小二乘(Least Squre,LS)算法及离散傅里叶变换(Discrete Forurier Transform,DFT)改进算法,并将高斯白噪声信道中的信噪比估计方法引入到单载波频域均衡系统中。仿真结果表明基于DFT的改进算法可以有效提升估计精度,二,四阶矩(2,4-ordermoment,M2 M4)等高斯信道中的信噪比算法可以应用到单载波频域均衡系统当中。     

宽带无线通信的单载波频域均衡技术研究

无线环境下,宽带通信面临严重的多径衰落问题.多径时延扩展到数+到数百个符号,造成严重的符号间干扰.单载波频域均衡(SC-FDE)是解决宽带无线通信系统中多径衰落问题的一个方案.文中探讨了SC-FDE系统的组成结构和处理流程,将SC-FDE与目前被广泛关注的OFDM进行了对比.SC-FDE是一种单载波体制,可在采用高效频域均衡算法的同时保留传统单载波系统的成熟技术.研究了如何将单载波系统中成熟的锁相技术和OFDM的帧同步算法应用于SC-FDE.最后分析了SC-FDE信道估计与均衡算法;通过仿真对SC-FDE的性能进行了验证.结果证明了SC-FDE对抗多径衰落的有效性.     

单载波频域均衡系统中的PN信道估计算法

提出了一种基于伪噪声（PN：Pseudo Noise）序列循环相关的信道估计算法,并将之应用于单载波频域均衡系统中。将新信道估计算法与2种典型的频域信道估计算法进行对比研究发现：新算法可更好的兼顾性能与计算复杂度。将新算法用于SC-FDE系统时,研究了基于干扰消除的接收处理流程,并提出了发送的所有PN导频序列都相同时的简化接收处理步骤。仿真表明：干扰消除流程和新的信道估计算法可以使系统性能接近信道完全已知时的系统性能。     

粒子滤波在单载波频域均衡系统中的应用

为了提高通信系统性能,采用粒子滤波方法对单载波频域均衡系统（SC-FDE）进行信道估计.文中阐述了单载波频域均衡系统及粒子滤波原理.在此基础之上,将粒子滤波的方法应用到单载波频域均衡系统的信道估计中去,并且给出应用步骤.由于该方法不用添加训练序列,因此提高了传输效率,降低了系统开销.最后,将粒子滤波方法和已有信道估计方法进行仿真对比,验证提出算法的优越性.     

基于自适应的单载波频域均衡算法

为了克服频率选择性信道中的码间干扰问题,研究了基于自适应的频域均衡算法。在传统的频域自适应均衡中,由于从时域到频域转换的"块"延迟特性,使所需训练序列的数量很大,降低了系统的通信效率。提出了一种自适应频域均衡算法。通过对训练数据序列在频域进行多次自适应学习,使得频域均衡器系数在此过程中逐渐收敛到最优值。由于在自适应过程中仅使用一段训练序列,而且不再进行信道参数和噪声功率的估计,从而提高了通信效率。仿真结果表明,在准静态信道条件下,该算法取得了较好的频域均衡性能。     

单载波频域均衡中的二维MMSE信道估计

单载波频域均衡(SC-FDE)系统利用单抽头频域均衡补偿频率选择性衰落。该文提出了一种用于SC-FDE系统的二维最小均方误差(MMSE)信道估计算法。利用信道的时频分离特性,将二维估计简化为频域一维MMSE内插与时域一维MMSE滤波的级联。该算法对基于时域训练序列和基于频域训练序列的SC-FDE系统均适用。仿真表明,所提算法在两种训练序列条件下均优于传统的一维信道估计算法,且其性能与理想信道估计更接近。     

一种低发射功率的单载波频域均衡结构

单载波频域均衡技术可实现同正交频分复用多载波传输技术等效的抗多径衰落性能及较低的处理复杂度,具有较低的峰均比,因此成为下一代移动通信中非常有前景的传输技术.但是传统的单载波频域均衡系统发射机需要在每一帧信号前插入循环前缀.提出了一种优化的单载波频域均衡结构,仅在发射机偶数帧前面插入循环前缀,因此可以提高发射机的频谱效率,节约了发射功率.在接收端,当检测偶数帧信号时,利用传统的频域均衡技术进行检测;提出了两种检测奇数帧信号的频域均衡接收机,分别为基于重叠保留法和重叠相加法的频域均衡接收机.仿真结果证明基于重叠保留法的频域均衡接收机可以取得与传统单载波频域均衡系统相近的误符号率性能.     

一种三维信号映射单载波频域均衡结构及性能

为了降低传统采用循环前缀的单载波频域均衡系统的误符号率,文中提出了一种采用三维信号映射的单载波频域均衡结构.该结构使用三维信号映射替代传统的二维信号映射,然后把三维信号转换为传统的二维信号,由于只改变了符号映射部分,因此很容易替换原始单载波频域均衡结构.仿真结果表明,该结构在加性高斯白噪声及多径信道下都有着比传统二维信号映射的单载波频域均衡系统更低的误符号性能,非常适合要求低功率发射的系统.     

采用反馈滤波器组的单载波迭代均衡接收机

针对宽带无线通信中信道的多径效应问题,提出了一种采用反馈滤波器组的单载波迭代均衡接收机。首先,利用多径时延带来的信号分集,设计接收机的反馈滤波器组和前馈滤波器,反馈滤波器组的主要作用是尽可能消除不同时延信号间的符号间干扰,前馈滤波器的主要作用是将经过干扰消除后的多路信号进行分集合并;然后,利用最小均方误差准则,联合优化滤波器系数,得到最优解,实现多径信号的最佳分离和分集合并效果;最后,估计滤波器系数中的相关系数,并对均衡信号循环前缀部分进行最大比合并,增大信号信噪比。仿真结果表明：与现有的单载波迭代均衡接收机相比,该接收机在信道长度不超过循环前缀长度的情况下,当误比特率为10~(-5)时,第一次迭代后性能改善0.5dB,且随着迭代次数的增加性能更快逼近匹配滤波界;在信道长度超过循环前缀长度的超大时延扩展的情况下,有效消除误比特率及误帧率“平台效应”,且当误比特率为10~(-5)时,两次迭代后性能改善4dB,逼近匹配滤波界。     

采用反馈滤波器组的单载波迭代均衡接收机

针对宽带无线通信中信道的多径效应问题,提出了一种采用反馈滤波器组的单载波迭代均衡接收机。首先,利用多径时延带来的信号分集,设计接收机的反馈滤波器组和前馈滤波器,反馈滤波器组的主要作用是尽可能消除不同时延信号间的符号间干扰,前馈滤波器的主要作用是将经过干扰消除后的多路信号进行分集合并;然后,利用最小均方误差准则,联合优化滤波器系数,得到最优解,实现多径信号的最佳分离和分集合并效果;最后,估计滤波器系数中的相关系数,并对均衡信号循环前缀部分进行最大比合并,增大信号信噪比。仿真结果表明:与现有的单载波迭代均衡接收机相比,该接收机在信道长度不超过循环前缀长度的情况下,当误比特率为10^-5时,第一次迭代后性能改善0.5dB,且随着迭代次数的增加性能更快逼近匹配滤波界;在信道长度超过循环前缀长度的超大时延扩展的情况下,能有效消除误比特率及误帧率的平台效应,且当误比特率为10^-5时,两次迭代后的性能改善为4dB,逼近匹配滤波界。     

一种快速时变信道下的单载波频域均衡算法

借鉴多载波系统中的迭代和判决反馈干扰消除算法,提出一种适用于快速时变信道的单载波频域均衡算法.通过线性均衡得到信号的初始估计,从接收信号中迭代消除由于快速衰落所引起的符号间干扰,基于最小均方误差准则进行频域均衡,并将信道时变所造成的符号间干扰视为等效噪声.仿真结果表明,所提出的算法能够有效降低快速时变信道下的误码平层.     

一种频域谱均衡自调整迭代优化算法

传统的频域自调整算法直接对频谱进行运算,不利于对信号的噪声分离。该文在频域采用对数功率谱表示保证了功率谱的正值特性且易于实现带遗忘因子平滑算法,并针对算法的收敛速度与收敛精度之间的矛盾,提出一种变遗忘因子的自调整算法,推导了算法的收敛条件,在此基础上设计了遗忘因子按响应谱取指数平均的自调整方法及相应的迭代算法。仿真验证了文中设计的优化谱均衡算法较传统的均衡算法时间上降低了近50%,稳态误差减小了约90%。     

基于空时分组码与卷积码级联编码的单载波频域均衡技术研究

研究了空时分组码(STBC)与卷积码的级联编码,通过卷积码的纠错能力,进一步降低了系统的误码率,使系统同时获得了满分集增益和较大的编码增益.仿真结果显示,基于级联编码的单载波频域均衡技术的系统性能有较大的改善.     

多载波OFDM与单载波QAM传输系统性能比较

为了研究多载波正交频分复用(OFDM)与传统单载波正交幅度调制(QAM)系统传输性能,文章基于无线局域网IEEE 802.11a标准,分别在高斯白噪声(AWGN)信道和存在码间干扰两种情况下,利用MATLAB比较多载波OFDM和单载波QAM系统的可靠性与计算复杂度.结果表明,在两种信道环境下,多载波OFDM系统的传输可靠性能均优于单载波QAM,但增加了计算复杂度.     

多载波水声通信的频域判决反馈均衡算法

针对多载波调制(MCM)传统频域均衡算法对水声信道变化跟踪能力差的缺点.提出了一种基于判决反馈结构的频域自适应均衡算法.并在此基础上对新算法的运算量进行了分析,针对新算法运算量大的问题,对其进行了简化.在信道不变和信道时变情况下分别对算法进行了仿真验证,结果表明,在具有较高信噪比的情况下,新的均衡算法较传统算法能更有效地跟踪信道变化,并且具有更好的误码率性能,同时简化的算法能在保证误码率性能损失不大的基础上,大大减少运算量.具有较高的应用价值.