衰落信道下OFDM系统中I/Q不平衡的估计和补偿技术

为了研制低价格、低功耗、小尺寸的OFDM终端,零中频的接收机结构越来越倍受关注。但是相对于经典的超外差结构,在零中频结构的接收机中射频损伤将更为严重。首先介绍了由零中频接收机产生的1/ Q不平衡在衰落信道下对性能的影响;为了克服I/Q不平衡的影响,设计了一种特殊前导训练符号,方便地估计和补偿I/Q不平衡在衰落信道下对性能的影响。为了进一步减小估计方差,又提出了一种基于低通滤波的自适应补偿方法。仿真表明以上方法大大提高了OFDM零中频接收机的性能。     

同相正交不平衡影响下的TDD MIMO-OFDM信道互易性补偿

为了弥补同相与正交(IQ)支路不平衡造成的时分双工(TDD)系统信道互易性损失,研究了接收机IQ不平衡影响下的TDD多输入多输出正交频分复用(MIMO-OFDM)系统的信道互易性补偿问题。通过建立时域信道互易性补偿模型,提出了基于补偿矩阵的信道互易性补偿方法。通过设计导频符号并采用高斯消元法,提出了基于导频辅助的补偿矩阵估计方法。仿真结果表明,该方法能够有效地补偿TDD MIMO-OFDM系统的信道互易性,所获得的系统性能与具有理想IQ支路的系统相近。     

MB-OFDM UWB接收机IQ不平衡和载波频偏的联合估计与补偿

研究多频带正交频分复用超宽带（MB-OFDM UWB）接收机的IQ不平衡和载波频偏对系统性能的影响,提出一种时频域结合的IQ不平衡和载波频偏参数估计和补偿方法.接收机利用同一频带上的3个重复前导符号在时域作载波频偏估计和IQ不平衡估计,对数据单元预补偿;接收机利用数据单元的导频在频域进行残余IQ不平衡的逐段估计和补偿.仿真结果表明,这种时频域结合的参数估计和补偿方法能够克服IQ不平衡和载波频偏所带来的影响,当归一化CFO设定为40 PPM时,可以实现幅度不平衡因子g=1.1和相位不平衡因子θ=10°以内的有效补偿.所设计方法具有较高的精度,并且适用于长符号MB-OFDM UWB系统.      

无线通信OFDM系统相位噪声自适应补偿

将基于循环前缀的时域相位跟踪与基于频域导频的CPE校正技术相互结合,提出了一种旨在提高无线OFDM接收机抵抗相位噪声能力、低复杂度的相位噪声自适应补偿方案,时域跟踪可以对信道相位偏移低频成分起到初步的抑制作用,而在频域则通过引入导频子载波可信度判决机制,将CPE估计放在信道判决前进行,更为精确地消除由频率选择性相位偏移对CPE估计所带来的影响.仿真结果表明,本方案能够显著改善OFDM接收机在相位噪声条件下的系统误码率性能.     

基于TD-NLMS的航空移动通信OFDM系统载波频率偏移消除

针对航空移动通信中时变的信道环境和多普勒频移造成的子载波间干扰(ICI),提出了一种时域自适应归一化最小均方误差算法(TD-NLMS)来消除航空移动信道正交频分复用(OFDM)系统中载波频率偏移引起的干扰.该算法首先对接收的时域信号进行频偏预估计和预补偿,然后对剩余载波频移进行消除.仿真结果表明:在航空移动信道环境中,新算法可以很好的对旋转相位进行补偿,与最小二乘算法相比,误码率性能有明显提高,可以实现对载波频率偏移的消除.     

正交频分复用系统发射机接收机同相/正交不平衡补偿算法

为了弥补由同相/正交(IQ)不平衡造成的正交频分复用(OFDM)系统误码性能损耗,该文提出了一种发射机和接收机IQ不平衡的频域补偿算法.通过设计特殊结构的训练序列实现了信道和IQ不平衡参数的联合估计.充分挖掘了受IQ不平衡影响的时域多径信道特性,以减少所需训练序列数目.通过利用估计结果对IQ不平衡进行补偿获得OFDM信号检测结果.仿真结果表明,该算法只采用2个OFDM训练符号,其误码性能可超过采用32个训练符号的传统算法,并接近已知IQ不平衡参数和信道信息的理想系统.     

I/Q不平衡OFDM系统基于噪声方差门限的信道估计

为了提高稀疏信道环境下同相/正交(I/Q)不平衡正交频分复用(OFDM)系统的性能,该文提出了一种低复杂度的门限时域最小二乘信道估计算法。该算法通过估计噪声方差确定合适的门限过滤信道响应采样点内的噪声以提高估计精度。仿真结果表明,该文算法估计精度与现有频域和时域最小二乘信道估计方法相比分别提升了6 d B、2 d B,逼近基于压缩感知的时域迭代收缩算法,且计算复杂度低于后者。     

TDS-OFDM系统的载波间干扰消除方法

为了消除时域同步正交频分复用(TDS-OFDM)系统中的载波间干扰(ICI),通过假定信道在OFDM块内呈线性变化,建立了TDS-OFDM在时变信道下的系统传输模型,在此基础上采用一种决策反馈的方法来消除ICI。该方法使用伪随机(PN)序列时域相关进行信道粗估计,并在一个OFDM块内进行线性内插得到整个OFDM块内的信道细估计。分析和仿真结果表明,该方法相对于TDS-OFDM系统的传统方法有2 dB以上的误码率性能增益,并且复杂度与传统方法相当。     

TDS-OFDM系统的载波间干扰消除方法

为了消除时域同步正交频分复用(TDS-OFDM)系统中的载波间干扰(ICI),通过假定信道在OFDM块内呈线性变化,该文建立了TDS-OFDM在时变信道下的系统传输模型,在此基础上采用了一种决策反馈的方法来消除ICI。该方法使用伪随机(PN)序列时域相关进行信道粗估计,并在一个OFDM块内进行线性内插得到整个OFDM块内的信道细估计。分析和仿真结果表明,该方法相对于TDS-OFDM系统的传统方法有2dB以上的误码率性能增益,并且复杂度与传统方法相当。     

稀疏信道下基于变换域的上行OFDMA信道估计方法

单用户正交频分复用(OFDM)系统通常使用插入的频域导频获得信道频域响应(CFR),将此CFR变换到时域进行滤波以获得更准确的信道估计。上行正交频分多址接入(OFDMA)系统中由于每个用户信号占用不同的子载波且经过的信道不同,使用上述方法会由于窗函数畸变产生能量泄漏。该文提出一种时域滤波频域补偿(TFFC)方法,使用补偿向量对时域滤波后的CFR进行补偿,降低变换域算法中由于畸变引起的能量泄漏,并给出在稀疏信道条件下该补偿向量的简化解。仿真表明:采用该方法,上行OFDMA信道估计的性能得到很大改善。     

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.     

Performance analysis of FFH/BPSK system with partial band noise jamming and channel estimation error in high-mobility wireless communication scenarios

In this paper, we analyze the bit error ratio （BER） of fast frequency hopping （FFH） system with binary phase shift keying （BPSK） in high-mobility wireless channels. By taking into account partial band noise jam- ming and channel estimation errors as Gaussian noise, both of maximal-ratio combining （MRC） and equal-gain com- bining （EGC） schemes are considered, and exact analytical BER expressions for MRC and EGC schemes are obtained. Especially, a closed-form BER expression for the MRC scheme is also presented in high signal-to-noise ratio region. Analytical and simulation results demonstrate that, the FFH/BPSK schemes suffer from performance degra- dation in the presence of channel estimation errors. The worst case jamming factor is shown to be inversely pro- portional to the signal to jamming ratio. With properly designed frequency hopping schemes and channel estima- tion schemes, the performance improvement is also observed as compared with the traditional noncoherent FFH/BFSK system.     

TDS-OFDM系统中的差分空频发射分集方法

在采用相干检测方法的发射分集方案中,进行信道估计需要付出很高的代价,为了降低接收端的实现复杂度,根据时域同步正交频分复用(TDS-OFDM)系统结构的特点,提出了差分空频发射分集及相应的非相干检测方法。该方法在时域进行差分编码,而在频域进行空频编码以获得分集增益。理论分析和仿真结果表明,尽管非相干检测方法损失了一定的接收性能,但无需进行信道估计,在慢衰落和快衰落信道中均能适用,是一种比较好的实现复杂度与接收性能之间的折衷方法。     

最小平方OFDM信道估计与信号检测的联合迭代算法

提出一种基于正交频分复用(OFDM)的联合最小平方(LS)信道估计与信号检测迭代算法.与一般的LS信道估计相比,该算法可大大提高估计的精度,而且通过时域低通滤波可有效地抑制加性白高斯噪声(AWGN)和载波间干扰(ICI)的影响,使OFDM系统在移动条件下很好地工作,并能给出很精确的信号检测结果.仿真结果表明,该算法具有很好的均方误差和误比特率性能.     

基于接收信号自相关矩阵匹配的UWB信道盲估计

 针对TH-PPM调制的超宽带系统,把超宽带系统发射信号的非线性形式转换为线性形式,并推导出接收信号自相关矩阵和信道响应之间关系式,提出一种基于接收信号自相关矩阵匹配的超宽带信道盲估计算法,获得了较好的均方误差性能.当把估计出的信道参数用于接收机设计时,还可以获得较好的误比特率性能,其误比特率比理想信道的误比特率率约1.5 dB.     

一种TDCS自适应粒子群导频优化设计算法

为了解决变换域通信系统(transform domain communication system,TDCS)基函数存在不可用频带而产生的导频优化设计问题,提高TDCS的信道估计精度,提出了基于自适应粒子群算法的TDCS导频优化设计.构建TDCS信道估计模型,分析不可用频带对信道估计性能的影响并建立导频优化模型,设计导...     

基于导频的OFDM水下通信信道估计

信道估计是OFDM水下通信相干解调的必要步骤。通过插入位置已知的导频信息,OFDM接收机可以知道水声信道在导频位置的频率响应。根据插入导频位置的不同,信道估计的性能也有很大的差异。块状、梳状和分散型3种导频分布方式被证明分别适用于不同的水声信道环境。水声信道可以看做是一个梳状滤波器,通过信道估计可以得到试验信道的通带和阻带。阻带的信道估计错误往往要大于通带,尤其是当信道的相干带宽较小时,这种现象则更为明显。子载波间干扰会对信道估计性能造成很大影响,利用改进的变换域滤波器导频降噪方法可以有效地降低这种影响。     

MIMO-OFDM系统信号检测和信道估计算法

文章针对MIMO-OFDM系统提出了一种局域化的最大似然信号检测算法,通过调整每个发送天线信号集中的搜索点邻域大小,在计算复杂度与系统性能之间折衷。仿真结果表明,该信号检测算法显著降低了计算复杂度;同时提出了一种基于导频训练序列的信道估计算法,采用该算法得到的信道估计均方误差结果接近理论极限值,系统误码率非常接近已知信道频响情况的性能。     

Differential space-time modulation based on orthogonal design for cooperative network

Differential modulation was widely used for wireless networks in which channel estimation was difficult. Based on orthogonal design, a novel distributed differential space-time coding/decoding scheme for M-PSK modulations was proposed, which had a high code rate of 2/3 and second-order diversity for the two-user cooperative networks. The performance of decode-and-forward (DF) protocols was evaluated. Simulations show that the differential space-time modulation scheme in this paper has better bit error rate (BER) performance or higher code rate than the schemes proposed by Tarasak and Wang when interuser channel states are good enough. The impacts of transmission error between two users for the whole system BER performance were also investigated.     

基于非零导频子载波的移动WiMAX信道估计和插值研究

在M.1225车速120 km/h信道模型下, 根据移动WiMAX的移动性和前导码的结构特点,利用非零导频子载波进行信道估计。探讨了2种信道估计算法和3种插值技术,并对其中的Cubic插值技术进行改进以降低计算复杂度。经仿真发现利用LS算法和Cubic简化插值技术进行信道估计能很好地实现性能与复杂度的折中,在实际系统中可获得满意的BER性能。