联合旋转平均周期图和解调软信息的载波同步方法

针对短突发信号的载波同步问题,该文提出联合旋转平均周期图和解调软信息的载波估计算法。该算法首先对导频信息旋转不同频偏,利用平均周期图法进行载波粗估计,然后以解调软信息的最大均方软输出为准则,采用分步式搜索进一步进行载波细估计。仿真结果表明该联合算法在导频开销较小的条件下,误码性能接近最佳相干解调性能,且复杂度较低,频偏估计范围可以达到±50%的符号速率。当误比特率为10-2：10-4时,信噪比损失在0.3 dB内。     

基于导频受限短突发通信的高精度快速频偏估计

针对导频符号辅助调制（PSAM）的导频受限短突发通信载波同步,提出了一种高精度快速的频偏估计算法。其基本原理是：利用自相关算子得到具有较大估计范围和较低信噪比门限的联合自相关算法,再利用互相关算子获得具有高精度的简化互相关算法。理论分析和仿真结果表明,提出的算法能够消除大频偏,而且还具有较低的复杂度和良好的解调性能。     

基于导频的MC-DS-CDMA系统载波频偏估计

针对多载波直扩码分多址(MC-DS-CDMA)系统上行链路提出一种基于导频的多用户载波频偏估计算法:利用频偏向量的低通特性设计了一种新的梳状导频传输方案,从而在接收端的各用户的导频子载波上近似获得单用户信号,利用相位角平均法对该信号前后相邻两项的商的幅角取平均值,得到了效果较好的多载波频偏估计值;并进一步采用了傅立叶变换法来进行多载波频偏估计,提高了算法的抗干扰性能.仿真实验结果表明:相位角平均法在用户数较少(<3)和信噪比较高(>15dB)时的频偏估计误差均值能达到1%以下;而傅立叶变换法在多用户情形和较低信噪比(<5dB)下对较大归一化频偏范围(-0.5,0.5)内的频偏估计误差均值仍能保持在0.1%.提出的算法适合于在频率选择性衰落的慢变信道中对细频偏进行估计.     

基于导频的OFDM时钟采样频偏估计

文中分析了OFDM系统时钟采样频偏对系统性能的影响,提出了一种基于导频的OFDM时钟采样频偏最大似然估计新算法,新算法只需一个OFDM符号就能精确的估计采样频偏,理论分析和仿真表明,新算法在低信噪比条件下仍具有很好的性能.     

恒包络MIMO-OFDM系统中的盲载波同步

盲频偏估计不占频谱资源,但性能欠佳。为了提高性能,在盲估计算法中引入多天线,推导出恒包络MIMO-OFDM系统中盲估计的代价函数,充分利用多天线的分集增益来改善性能,仿真表明性能确有明显提高。当子载波满载时,该算法的约束条件之一保护边带将不复存在,估计的频偏只能局限于小数范围内。运用在频域插入少量导频的半盲估计算法,并利用一种导频方案——空载导频,在频率利用率不损失的情况下,扩大了频偏的搜索范围。仿真发现该半盲算法即使在低信噪比下也能很好地估计频偏。     

一种基于分散导频块的频偏估计新算法

针对短突发信号解调的需要,提出了一种基于分散导频块的频偏估计新算法。区别于以往基于连续导频的频偏估计算法,该算法除利用了导频本身已知信息外,还充分利用了导频的位置信息。在相同的帧效率下,相比于基于连续导频的频偏估计算法,该算法可以获得更好的估计性能。理论分析和仿真结果都表明,该算法在其无偏估计范围内估计性能达到了相应帧结构下的克拉美罗界。     

一种应用于无线传感网的频偏估计改进方法

为解决频偏估计中经典的M&M算法在频偏增大时信噪比门限变差的问题,提出一种改进的频偏估计算法。首先对自相关函数做预平均处理来降低噪声,然后利用预平均值做频偏粗估计,并利用粗估计值纠正相位来减轻相位模糊的问题,最后推导更加合理的窗函数并给出最终频偏估计表达式。仿真表明该算法的信噪比门限比M&M算法至少低-1 dB,且在频偏加大时仍然能保持较低的信噪比门限。在保证-3.5 dB的信噪比门限的前提下该算法的估计范围达到了理论值的90%,另外在最大自相关阶数较小时,估计精度门限优于M&M算法。该算法在M&M算法基础上的改进达到了预期效果,能同时满足无线传感网频偏估计中对低信噪比门限和大估计范围的要求。     

一种改进的Fitz载波频偏估计方法及其仿真

为了解决低信噪比条件下载波频偏估计中估计范围和估计精度的矛盾,在比较分析现有经典估计方法的基础上,提出了一种改进的Fitz载波频偏估计方法,利用自相关序列差分代替自相关序列相位估计频偏。此方法将频偏估计范围提高到数据速率的一半,同时又保持了原有Fitz方法的低信噪比门限。通过仿真验证了改进频偏估计方法对大频偏和低信噪比的适用性。     

一种新的OFDM系统载波频率偏移估计和跟踪方案

针对载波偏移使OFDM系统出现严重的子载波干扰和性能的下降,该文提出一种OFDM频偏估计和跟踪方案,载频捕获阶段频偏估计采用时域内插入等值导频的方法,载频跟踪阶段不需要导频,而是利用循环前缀来估计频率偏移并进行校正。仿真结果证实,该方案中导频辅助的频率偏移估计和载频跟踪不仅估计范围大,而且估计值准确,频偏校正后系统的性能能达到信道理想估计条件下的误比特率。     

一种改进的Fitz载波频偏估计方法及其仿真

为了解决低信噪比条件下载波频偏估计中估计范围和估计精度的矛盾,在比较分析现有经典估计方法的基础上,提出了一种改进的Fitz载波频偏估计方法,利用自相关序列差分代替自相关序列相位估计频偏.此方法将频偏估计范围提高到数据速率的一半,同时又保持了原有Fitz方法的低信噪比门限.通过仿真验证了改进频偏估计方法对大频偏和低信噪比的适用性.     

Reducing ICI effect in OFDM system using low‐complexity Kalman filter based on comb‐type pilots arrangement

In OFDM systems, time‐varying channels destroy orthogonality between subcarriers causing Inter‐Carrier Interference. To reduce this effect, a Kalman filter, as a benchmark, is used for channel estimation, based on comb‐type pilot arrangements of the OFDM system. An advantage of comb‐type pilot arrangements in channel estimation is the ability to track the variation of the channel caused by Doppler frequency. Kalman method has been proposed to estimate the channel frequency response (CFR) at the pilot locations, then CFR, at data subchannels, is obtained by means of interpolation between estimates at pilot locations. The low‐complexity Kalman method is introduced to reduce the complexity of the system while achieving the same BER/SNR. Different types of interpolations have been also compared such as Low‐pass, Spline‐cubic and Linear interpolation methods. The BER/SNR performance of BPSK modulation schemes are considered for time varying Rayleigh fading channels. Our results has shown that the low‐complexity Kalman estimation, used with the pilot arrangement and a suitable interpolation method, gives almost the same performance as that of the Kalman method specially for low SNR values and hence the effect of Doppler shift effect is controlled. Copyright © 2010 John Wiley & Sons, Ltd.     

基于数据辅助的MPSK信号频域信噪比估计

为在载波频率精确恢复前提高多进制数字相位调制（MPSK）信号在低信噪比下的估计精度,提出了一种数据辅助的MPSK信号频域信噪比估计算法。算法在符号定时恢复和帧同步后提取同步段符号,相关运算后在频域进行信噪比估计。仿真结果表明,算法估计均值无偏,不受载波频率误差的影响,在符号长度为512、信噪比为-10 dB时,均方误差与克拉美罗界只有0.15 dB的偏差,特别适合于接收信号包含载波频率误差且要求低信噪比下具有较高信噪比估计性能的应用。     

基于差分空时调制的OFDM系统中的载波频率偏差估计算法

最近兴起的基于差分空时调制的正交频分复用系统可以采用非相干接收，从而避免了对时变多径信道状态信息的复杂估计，但存在的载波频率偏差会导致系统性能的下降。本文充分利用差分空时调制和循环前缀的特点，提出了的一种高效率高精度的频率偏差估计算法。该算法不需要任何辅助信号和信道估计，经过捕获和一次跟踪，解决了频率偏差的估计问题。理论分析表明，本文提出的算法能有效估计系统中存在的小数频率偏差。此外，仿真结果显示新算法在较低Eb／N0时，较常规算法有一个数量级以上的精度提高，而在高Eb／N0时可以有超过3个数量级的精度改善。     

PIP—OFDM系统中的时间和频率同步算法

同步是OFDM技术必须解决的问题之一,且传统的同步算法只有当信噪比很大时才能达到很好的效果。该文研究了一种新的PIP—OFDM系统,它是将一种特殊的带内预编码导频信号加入到一般的OFDM系统中,保证系统在低信噪比情况下也能获得很好的同步。对小数倍载波频率粗同步和时间同步估计算法进行了改进,并应用于新的系统。仿真结果表明,改进的算法能够更好的对频率和时间进行估计,从而使得系统能够获得很好的同步性能。     

分布式MIMO-OFDM系统的同步捕获算法

该文提出了一种分布式多输入多输出正交频分复用(MIMO-OFDM)系统初始信号检测和同步捕获算法。该算法设计了导频符号,采用谱分析方法实现可靠的初始信号检测、粗定时和粗频偏估计,并在快速傅里叶变换(FFT)之后进行精确地频偏和定时估计。仿真结果表明,该算法在低信噪比多径瑞利信道条件下具有很好的性能。     

高速场景下基于叠加导频的迭代EKF信道估计方法

针对正交频分复用（Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM）系统在高速移动场景下时/频域选择性衰落（双选衰落）和非平稳特性给信道估计带来的技术挑战,本文采用导频与数据叠加的帧结构,提出一种基于基扩展模型（Basis Expansion Model,BEM）的迭代扩展卡尔曼滤波（iterative Extend-Kalman Filter,iEKF）信道估计方法.基于BEM信道模型且采用EKF信道估计方法可以联合估计出信道冲激响应（Channel Impulse Response,CIR）与时变的时域自相关系数,有效消除子载波间干扰（Inter Carrier Interference,ICI）.同时,为了进一步消除叠加导频位置处的数据符号干扰,我们提出将叠加位置处的数据和导频先解耦、后重构再进行迭代EKF的信道估计方法.仿真分析表明,相较传统叠加导频的信道估计方法和导频符号辅助调制（Pilot Symbol Assisted Modulation,PSAM）估计方法,本文提出的信道估计方法在高速场景特别是低信噪比的条件下,具有更高的估计精度,更强的鲁棒性及更大的吞吐量.     

多用户交织OFDM频偏估计

同步技术是OFDM的关键技术之一。提出一种针对多用户交织OFDM载频偏移估计的算法。首先分析上行链路中交织OFDM的信号结构，利用其周期性质导出特定的数据矩阵，实现频偏估计。这种估计方法不需要利用任何训练序列或导频信号，提高了系统频带利用率。仿真表明，该估计算法在信噪比大于零的情况下都能获得较好的频偏估计。     

Robust and consistent pilot designs for frequency offset estimation in MIMO OFDM systems

This paper presents pilot designs for consistent frequency offset estimation of MIMO OFDM systems in frequency selective fading channels. We derive the sufficient consistency condition for the pilots in MIMO OFDM systems to yield unambiguous estimation, and present corresponding consistent pilot designs. We discuss robustness of the frequency offset estimation against outliers at low to moderate SNR values and present an efficient criterion to choose robust and consistent pilots. Furthermore, we develop pilot designs which satisfy both consistency over a limited frequency offset estimation range and the optimal channel estimation condition in MIMO OFDM systems. Simulation results corroborate that both the consistent pilot design condition and the robustness criterion are efficient in choosing pilot patterns yielding better frequency offset estimation performance.     

短突发系统数据辅助载波同步的导频设计

对于短突发通信系统,基于时域相关函数数据辅助的频率估计方法中导频位置、导频数目对载波频率估计精度和估计范围有很大的影响,该文提出一种具有较高估计精度的基于相关函数和的频率估计算法,并推导出该算法的理论估计方差。通过分析导频位置对估计范围和估计精度的影响,提出一种可变D间距数据帧结构(VDPM)设计方案,即根据系统估计精度和估计范围的要求选择合适的导频间距。理论分析和仿真结果表明VDPM帧结构可以灵活地兼顾估计精度和估计范围的要求,基于相关函数和的频率估计算法仅利用很短的导频符号就能达到较高的估计精度,适合在短突发通信系统中应用。     

基于双采样速率的动目术检测技术研究

高精度动目标检测是雷达数字接收机的一项核心技术,现有的多普勒频移估计方法不能满足现代数字接收机的高精度、低计算量、超低信噪比环境等要求。该文提出了一种低信噪比环境下的基于双采样速率的高精度动目标检测技术,它包括基于FFT的欠采样信号频率无模糊估计,高精度多普勒频移估计和基于双采样速率的动目标径向速度估计等算法。