基于数字锁相环的扩频接收机载波同步技术研究

为了解决扩频接收机中所引入的多普勒频移为载波跟踪带来的困难,本文提出了一种基于FLL/PLL相结合的载波跟踪方法,充分发挥了载波频率跟踪环(FLL)动态性能好和载波相位跟踪环(PLL)跟踪精度高的优点,并且利用了基于CORDIC算法的反正切鉴相方法。与反正切近似算法相比,CORDIC算法具有更高的精度。仿真图给出了输入信噪比为0到10dB时环路频偏跟踪和相位跟踪的均方根误差值。从图中可以看出,输入信噪比越高,跟踪的精度越高。仿真结果表明,该方法能快速、精确地实现载波跟踪。     

利用空载波的OFDM系统的IQ误差盲估计方法

针对正交频分复用(orthogonal frequency division multiplexing, OFDM)系统对由直接变频结构引入的IQ误差十分敏感这一问题,提出利用OFDM符号中的空载波对IQ误差进行补偿的方案。算法不需要训练符号,频谱利用率较高。分析了IQ误差对OFDM系统性能的影响,在此基础上利用一个序列的FFT变换结果与其共轭的FFT变换结果服从镜像关系的特性,估计出IQ误差并加以补偿。利用空时编码,算法同样适用于多输入多输出(multiple input multiple output, MIMO)系统。理论分析证明算法是无偏估计;估计的均方差与OFDM符号数、空载波数、信道频率响应的幅值以及信噪比成反比,与IQ误差的幅值成正比。仿真结果表明,算法能够获得几乎最优的误比特率(bit error rate, BER)。     

多进制正交扩频系统中软信息提取电路的实现

在相干多进制正交扩频通信系统中,需要对多路匹配滤波器输出信号进行最大值判决,以利于后级的信道译码.从对数似然比(LLR)出发,提出了一种适用于多进制扩频系统的次最优的软信息提取方法,并仿真验证了该方法在AWGN信道中的性能,最后讨论了在FPGA上实现软信息提取的电路结构.实践表明,这种次最优的软信息提取方法简单实用,便于FPGA实现,并能够有效节约硬件资源.     

非相干双多进制正交扩频系统性能分析及实现

为了有效实现高数据率传输和提高频谱利用率,在传统多进制正交扩频的基础上,提出了一种新的基于非相干的双多进制扩频系统,介绍了其主要结构,即发端高速数据流经过串并转换后,选择两组正交码扩频并叠加后调制载波,收端下变频后经过非相干解扩并恢复出原始数据;接着对此系统在AWGN信道的性能进行了分析并给出了仿真结果;最后讨论了该系统用FPGA具体实现的情况.理论和实践表明,在码片速率与信息速率相同的情况下,双多进制扩频系统的数据传输速率、频谱利用率以及误比特率性能等方面较单多进制扩频系统得到了很大的改善,更能有效地解决传输带宽与处理增益之间的矛盾.     

SOQPSK信号的定时相位联合估计算法

针对SOQPSK信号同步难度高、算法复杂的问题,提出了一种面向判决的定时-相位联合估计算法.该算法基于SOQPSK信号的Laurent分解形式,先运用最大似然序列检测得到判决数据,然后将定时和载波相位的联合似然函数简化,得到定时似然函数,再用并行搜索法恢复出定时信息,最后利用定时信息估计出载波相位信息.通过分析SOQP...     

降低OFDM系统PAPR的RCF算法分析与FPGA实现

本文主要研究了OFDM系统峰均比抑制算法中的迭代限幅滤波（Repeated Clippingand Filtering,RCF）算法及其峰均比抑制性能和对系统误码率的影响。在此基础上提出了适合在FPGA中实现的峰值抑制模块设计方案并将设计方案在FPGA中加以验证,测试结果证明设计方案能够很好的完成预期功能。     

基于用户协作干扰的IRS辅助安全传输方案

针对协作通信网络无线信道高度开放的信息安全问题,提出一种基于智能反射面(IRS)辅助通信与用户协作干扰的下行链路物理层安全传输方案,并给出了一种基于交替迭代的保密容量最大化算法.该方案中智能反射面通过调整反射相位辅助合法用户进行通信,并且全双工用户在接收有用信号的同时发射人工噪声,从而增强系统信息安全传输.为了求解系统保密容量的非凸优化问题,利用交替迭代算法将其分解为3个子问题,分别对基站波束成形矢量、系统功率分配系数及IRS相移矩阵进行优化.在求解的过程中推导了波束成形矢量和功率分配系数的闭式解,并分别利用连续凸近似和黎曼流形优化两种算法得到了IRS的最佳相移矩阵.分析与仿真结果表明：所提出的方案能够快速收敛,且基于黎曼流形的优化算法具有更低的复杂度.与随机相位或固定功率系数的方案相比,该方案能够显著提高系统安全性能.     

宽带无线系统直接变频方式的设计与实现

为了进一步缩小宽带无线系统的体积、减小功耗,基于软件无线电的思想和专用的射频直接变频芯片,设计并实现了物理层直接变频方案。该方案使用MAX2831芯片实现射频与基带之间的直接变换,利用FPGA实现基带信号处理和射频模块的控制。详细讨论了方案的硬件结构和软件的设计方法,通过实验验证了直接变频前端的收发性能。实验结果表明,所设计的物理屡射频前端方案能够满足宽带无线通信的直接变频功能,且结构简单,便于工业应用。     

基于MIMO-OFDM接收机的数字下变频设计与实现

为了满足MIMO-OFDM接收机的数字下变频设计要求,设计并实现了基于专业芯片的数字下变频方案,主要使用FPGA对GC5016芯片、A/D采样芯片进行配置和控制.同时,给出了MIMO-OFDM接收机的数字下变频原理框图、MIMO-OFDM接收机实现方案框图、GC5016内部信号处理流程图以及FPGA功能模块框图.实验结果表明,本设计方案不仅具有优良的数字下变频性能,而且具有良好的可编程能力.     

OFDM系统迭代相位噪声补偿算法

为补偿正交频分复用(OFDM)系统中本振相位噪声引起的干扰,提出了一种基于公共相位误差(CPE)估计值插值的迭代相位噪声估计与均衡算法.该算法利用相邻符号间相位噪声的缓变特性,对CPE估计值进行插值,以获得相位噪声估计;将此相位噪声估计结果作为迭代过程相位噪声的初始值,通过多次迭代进行相位噪声与数据符号的联合估计,从而...