基于小波变换的OFDM与传统OFDM在电力线信道下的性能对比

对比基于小波变换的OFDM和传统OFDM在高斯白噪声、多径效应、脉冲干扰和窄带干扰下的性能,从而得出更适合电力线通信的调制解调方式。仿真结果表明,在高斯白噪声和多径信道下,两系统的误码性能基本相同;在时域脉冲干扰影响下,传统OFDM性能更好;在频域脉冲干扰和窄带干扰影响下,基于小波变换的OFDM性能更好。     

FMT和OFDM在频偏影响下的可达比特率性能比较

滤波多音（filtered multi-tone,FMT）和正交频分复用（orthogonal frequency division multiplexing,OFDM）同属于多载波调制技术,FMT子信道频谱不重叠,OFDM子信道频谱正交．频谱特性的差异导致对各种干扰的敏感性不同．FMT技术的频谱特性使其可以有效克服信道间干扰（ICI）,但需要在接收端加入有效均衡器以消除符号间干扰（ISI）．OFDM的频谱正交性容易受到ICI的影响被破坏．分析AWGN环境中,频偏对FMT和OFDM系统造成的干扰,通过计算机仿真比较频偏对两种系统的可达比特率性能的影响．     

FMT系统中的C/I推导及其占OFDM系统的性能比较

在频率选择性时变衰落信道中,由于衰落信道造成了相位和幅度失真,不仅破坏了滤波多音调制（FMT）系统中不同子载频问的正交性,而且破坏了基带匹配滤波器的精确奈魁斯特抽样条件,故传输信号将产生失真．该文通过分析频率选择性时变衰落信道下的接收机解调信号,得出了FMT系统中平均载干比（C／I）的量化表达式,并且在相同的信道条件和频谱效率下对FMT系统和OFDM系统的载干比（C／I）以及系统性能做了比较．     

一种抗脉冲噪声的宽带电力线通信系统信道估计算法

基于正交频分复用(orthogonal frequency division multiplexing, OFDM)的宽带电力线通信(power line communication, PLC)系统中信道估计受到了脉冲噪声的严重影响。针对该问题提出了一种确定脉冲噪声出现位置的方法,对其进行“置零”处理。该时域非线性处理虽然消除了脉冲噪声的影响,但引入了子载波间干扰(inter carrier interference, ICI),造成信道估计性能的损失,利用PLC系统中的前导结构设计了一种迭代消除ICI的信道估计算法。仿真结果表明,由于进一步考虑了ICI对信道估计的影响,所提算法显著提高了PLC系统脉冲噪声环境下信道估计的准确性,相应改善了该系统的误码性能。     

AWGN信道中FMT的性能研究

对滤波多音调制(FMT)和正交频分复用(OFDM)在AWGN信道中的系统性能比较表明，FMT系统当子信道采用MISE均衡器时，其抗噪性能和抗载波频偏性能明显好于OFDM系统．此结果表明FMT在无线信道具有良好的应用前景．     

基于压缩感知和虚警概率的电力线脉冲噪声抑制方法

针对OFDM电力线通信中噪声抑制方法依赖于脉冲噪声特征参数及脉冲噪声稀疏度的问题,提出一种基于压缩感知和虚警概率的宽带电力线脉冲噪声抑制算法.该算法利用OFDM零子载波观测脉冲噪声投影,采用基追踪降噪方法对脉冲噪声进行粗估计,并设计基于虚警概率的自适应脉冲噪声检测门限,根据门限得到粗估计的脉冲噪声支撑集,在支撑集上通过最小二乘方法对脉冲噪声幅度进行重构,接收信号减去估计的脉冲噪声可得到去噪的OFDM信号.仿真结果表明,提出的算法在未知脉冲噪声稀疏度的情况下可以对噪声信号进行重构,算法的性能优于传统压缩感知及非线性去噪方法,能可靠有效的对宽带电力线脉冲噪声进行抑制.     

OFDM电力线通信系统的自动增益控制方法

电力线信道具有噪声强、衰减大的特点,信号通过信道后变化剧烈,OFDM电力线通信系统需要有效的增益控制策略。本文设计了一种两级调整结构的自动增益控制（AGC, auto gain control）方法,通过采用两级环路滤波能够有效应对信号突变,保证AGC的收敛速度和稳定性。同时加入能量检测单元,有效降低系统待机功耗。仿真结果表明,两级调整结构的AGC具有更好的收敛特性,能够满足电力线通信的要求。     

面向脉冲噪声环境的多径信道鲁棒估计方法

在低压电力线通信(power line communication,PLC)中,由于脉冲噪声的干扰和阻抗不匹配引起的多径信道的影响,传统的在加性高斯白噪声环境下的信道估计算法运用到电力线通信时,往往效果很差,甚至得到的结果毫无意义。针对电力线通信中的脉冲噪声,采用了Middleton Class A脉冲噪声模型。通过基于高阶矩的方法对脉冲噪声的参数进行估计。根据估计得到的脉冲噪声参数,提出了新颖的、在脉冲噪声环境中鲁棒的信道估计算法。通过仿真,验证了提出的算法是可靠的,并且具有一定的灵活性。     

一种基于OFDM和比特分配技术的改善低压电力线通信性能的方法

现有电力线通信技术由于受到信道频率选择性衰减以及窄带噪声等特性的影响,限制了其更广泛的应用.通过对PLC系统的分析,提出了采用基于OFDM和比特分配技术的PLC系统方案,并在Matlab平台上建立了OFDM低压窄带(3~500 kHz)电力线通信系统模型,完成系统仿真,并分析了方案的可行性.同时,基于此方案完成了硬件系统的设计,并在实际电力线信道环境下进行测试,实验结果表明:CFDM和比特分配技术非常适合应用在PLC系统中,可以实现高速可靠的通信.     

一种基于OFDM的低压窄带电力线通信基带系统

通过对低压电力线的信道模型和电力线噪声的分析,提出了基于正交频分复用(OFDM)的低压电力线(LV-PLC)基带系统方案,采用差分正交相移键控(DQPSK)调制和改良的同步方式以适应电力线通信,并在Matlab平台上完成OFDM的3~500 kHz通信系统建模和系统仿真,在NI仪器上完成现场可编程门阵列(FPGA)硬件实现,并结合实际信道进行测试,测试结果表示,系统使用应用于LV-PLC,可以实现高速稳定的通信,传输速率峰值可达300 kb/s.     

基于极值理论的FMT系统峰均功率比的研究

滤波多音调制(filtered multitone modulation,FMT)技术具有良好的抗多径和信道间干扰的能力,但是作为多载波技术,FMT技术和正交频分复用(orthogonal frequency division multiplexing,OFDM)技术一样有着高的峰均功率比,成为制约FMT技术应用的一个重要因素。本文采用随机信号处理的极值理论推导了FMT信号峰值平均功率比的累积分布函数。分布函数表明FMT信号的峰均功率比的分布和OFDM是相同的,其分布曲线跟原型滤波器的类型、长度等无关。最后通过仿真实验验证了该结论。     

滤波多音调制在LTE链路中的性能研究

对5G候选波形滤波器组多载波中的滤波多音调制(filtered multi-tone,FMT)在LTE(long term evolution)链路中的性能进行研究,分析其作为新的物理层多载波调制方案的可行性。从滤波器组的角度出发,首先对FMT的基本结构进行分析,然后基于DFT滤波器组推导出FMT的有效实现结构,最后在LTE链路中对FMT调制技术的性能进行仿真分析并与当前的正交频分复用技术作对比。结果表明,在实际的LTE链路信道模型中,FMT的误码率和可达比特率均优于OFDM,从而验证了FMT调制方案的可靠性和有效性,这说明FMT可以应用于未来无线通信的物理层调制技术中。     

简单空时编码发射机分集自适应OFDM系统

将自适应调制技术和空间分集技术有机地结合起来 ,提出了一种与简单空时编码发射机分集相结合的恒定比特率自适应正交频分复用 (OFDM)方案。该算法根据两径发射机的平均信噪比在各子载波上自适应地选择不同的调制模式 ,并保持恒定比特率。仿真结果表明 :在多径瑞利衰落信道下 ,该方案可以显著地改善 OFDM的性能。在无信道编码和误比特率为 10 - 5条件下 ,对于平均带宽效率为1bit/ (s.Hz)的双天线发射分集接收的自适应 OFDM系统与传统 OFDM系统相比可以获得约 35 d B的自适应分集增益。     

结合Walsh变换与LDPC码的OFDM信道估计算法

为了提高正交频分复用 (OFDM)系统的信道估计精度 ,提出了一种结合 Walsh变换和低密度奇偶校验 (L D-PC)码的信道估计算法。该算法利用信道传输函数的频域相关性 ,通过 Walsh变换和变换域滤波降低了 OFDM系统的信道估计方差 ,同时利用 L DPC码强大的纠错能力提高了系统的整体性能 ,使系统在欧洲电信标准组织信道模型下每比特信噪比门限降低了近 2 d B。结果表明 ,该算法在未来宽带OFDM系统中具有应用潜力     

采用数据扩展技术的OFDM自适应调制算法

在传统的OFDM系统中,实现自适应调制需要传输大量的有关子载波调制参数信息,致使传输效率下降.文中分析了采用数据扩展技术的自适应调制OFDM系统的特征,发现最优算法就是在原始数据符号之间平均分配比特和功率,在此基础上提出了以用户需求为目标的最小化总功率的自适应调制算法.此算法的原始数据符号最多采用两种调制阶数,并且可以在原始数据符号之间按顺序分配,这样不仅降低了算法复杂度,而且大大减少了有关调制参数信息的传输.仿真结果表明该算法具有良好的性能,在复杂度相近的前提下,该算法比采用自适应功率控制的传统OFDM系统节省功率(用子载波的平均信噪比表示)约2 dB.     

水声通信CE-OFDM系统降低峰均功率比研究

正交频分复用(OFDM)系统存在着较高的峰均功率比(PAPR).针对这个问题,研究了恒包络正交频分复用(CEOFDM)系统,该系统通过相位调制得到恒包络的信号,消除了PAPR较高的问题.与传统降低PAPR的方法相比,相位调制的复杂度低,性能更好.仿真和水池实验结果表明:CE-OFDM系统将信号的PAPR降低至0,比传统降低PAPR的方法优越,是具有一定鲁棒性的高速水声通信解决方案.     

FMT系统中的滤波器组设计

研究了新型多载波传输技术——滤波多音频(FMT)的滤波器组调制技术，通过滤波器的多相分解得到FMT系统的高效实现方法；对滤波器组中原型滤波器提出了主要性能指标和设计方法，分析了在无线信道中利用该设计方法设计出的原型滤波器应用于FMT仃系统的性能．     

空时编码的OFDM盲信道估计

提出一种新的恒模复调制、单天线接收实现空时编码的OFDM(ST-OFDM)盲信道估计的算法.建立了2发1收的ST-OFDM系统模型;利用空时编码的特点,对发射信号采用恒模复调制,引入周期相关特性,将各子信道分开进行估计;利用循环前缀引入的信息冗余给出子空间算法,实现盲信道估计.恒模复调制可避免非常数调制导致的峰值功率问题.该算法不需要对OFDM信号进行冗余预编码,不会降低系统码率;由于采用单天线接收就可实现盲信道估计,不需要改变接收机的结构;不受信道阶数过估计的影响.但如有信道零点在OFDM子载波上,算法不能成立,因此受信道零点位置的限制.