高性能的OFDM频偏估计新方法

频偏估计是OFDM的关键技术.本文提出了一种具有高精度的OFDM频偏估计新方法.新方法首先将接收信号与本地训练序列作相关来消除训练序列的影响,然后进行频率粗同步.补偿粗频偏后再利用消除训练序列影响的序列或循环前缀作相关实现频率精同步.新方法具有频率偏移估计范围大和估计精度高的优点.文中分析并得出这两种估计方法的频偏估计下界.此频偏估计方法使训练序列的设计更加灵活,可按时间同步或信道估计等性能最优来设计.     

一种抗频偏的时间精同步方法及性能分析

该文导出了互相关时间精同步的性能随频率偏移和信噪比变化的表达式,并提出一种受频偏影响较小的精同步方法。该文对同步性能表达式进行分析,得到在某一频偏下同步序列长度的上限值。新方法将同步序列分段,每段和接收信号分别作互相关,将各段的相关值延时相加作为同步的度量。通过仿真将新方法和其它时间同步方法进行了对比。仿真结果表明,新方法可以大大提高系统抗频偏的能力。     

一种基于训练序列的FBMC/OQAM时频同步方法

针对符号定时偏差会严重影响偏移正交幅度调制的滤波器组多载波系统性能的问题,提出了一种改进的同步估计方法。方法采用了一种既能实现时间同步又能实现频率同步的数据辅助序列的特殊设计方法,有效提高了系统性能。首先,基于滤波器组多载波的系统模型,表明特殊设计的数据辅助序列具有共轭对称性。在此基础上,将设计的训练序列分为三部分,第1、2部分采用相同的训练序列,第3部分是在第1、2两个部分中间插入零值用来减少干扰,先利用训练序列的共轭对称性进行定时同步,再利用训练序列第一第二部分的相关性进行频率偏移的估计。在现有的算法基础上增加了相关序列长度和训练符号数,提高了定时同步精度,同时增加了频偏估计方法。经理论分析和仿真结果表明,在AWGN信道和瑞利信道下,本文提出的方法有更好的定时性能和更低的误码率。     

一种基于训练序列实现OFDM时频同步的算法

针对OFDM系统性能对同步偏差的敏感性,在基于Park算法的基础上,提出了一种基于新训练序列结构的OFDM联合定时和频率同步算法.利用新序列共轭对称的结构特点在时域中通过相关运算完成定时同步,采用平均算法来完成频率偏移估计.仿真结果表明:改进的算法对符号定时同步和频率偏移的估计比Park算法更准确.     

利用CAZAC序列的OFDM频率同步方法

频率偏移估计是OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing)的关键技术。该文提出了在一个OFDM符号内利用两个重复的CAZAC (Constant Amplitude Zero Auto Correlation)序列进行频率偏移估计的新方法,估计范围可达整个OFDM带宽。用于同步的训练序列还可用于信道估计和均衡,这将提高系统的数据传输效率。此算法同步精度达到了Schmidl提出的Cramer-Rao bound,有效性在AWGN和Rayleigh多径信道下得到了验证。     

卫星OFDM系统的同步算法研究

定时偏差和频率偏移会造成OFDM系统性能严重恶化,研究了卫星OFDM系统的同步技术,使OFDM能适应卫星信道低信噪比环境,实现天地一体化通信网络的融合。在分析了现有的卫星信道条件下OFDM符号定时同步算法和载波频率同步算法性能的基础上,根据CAZAC序列相关峰位置受定时偏差和频率偏移的影响,设计了一种新的训练序列,并依新训练序列提出了一种改进的同步算法。仿真结果表明,在卫星信道下该算法在低信噪比时依然具有较高的符号定时同步和载波频率同步性能,并且在时域信号中就可以实现同步,相比其他在频域中实现同步的算法减少了复杂度。     

MIMO-OFDM系统中的定时和频率同步

MIMO-OFDM技术将是下一代无线通信中的关键技术.分布式MIMO-OFDM系统因其大容量,低功耗,更好的覆盖等优势而得到广泛应用,但现在对MIMO-OFDM系统同步问题的研究大多在集中式MIMO-OFDM系统下.本文提出了一种基于训练序列的分布式系统的定时和频率同步方法,通过对训练序列进行一些相关运算,能够估计出多个时间偏移和单个的频率偏移.仿真结果表明,新提出的方法在定时同步的正确率和频率同步的均方误差方面表现出了很好的性能.     

复杂多径信道下的OFDM抗干扰同步算法

时间、频率同步是OFDM系统的关键技术之一。针对存在干扰的复杂多径信道场景,本文提出了在一个OFDM符号内利用两个重复的CAZAC序列进行时间频率同步的新方法。该方法通过在频域生成训练序列并进行时域加窗,减小干扰的影响;通过设置相对门限值和多个相关峰联合判决,提高定时同步性能;利用相关值进行频偏估计,减小干扰对频率同步的影响。仿真表明,该方法能够有效地提高系统的同步精度与抗干扰能力,适用于存在干扰的复杂多径信道环境。      

利用重复序列和循环前缀的OFDM频率同步新方法

频率同步是OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing)系统的关键技术之一.使用重复的PN(pseudo-noise)序列和循环前缀作频率同步的新方法,与仅利用重复PN序列的Tufvesson原方法相比,有估计精度高和范围大的优点.分析了新方法的估计精度,给出了新方法与原方法相比较的性能增益.理论分析结果和仿真结果非常吻合,证明了分析的正确性.     

基于导频信号的MIMO-OFDM同步技术

MIMO-OFDM技术将成为第4代移动通信系统的关键技术,因MIMO-OFDM对时间和频率偏移非常敏感,因此MIMO-OFDM同步显得尤为重要。提出了一种新的MIMO-OFDM定时同步和频偏同步技术。以GCL序列为基础设计了一个新的符合MIMO-OFDM同步技术的导频序列,通过对该导频序列进行2次相关得到频率估计,并将所得频率运用到定时同步中,得到更为准确的时间估计。仿真结果表明,在相同的信噪比情况下,该方法可以使得系统的误码率和帧传送误码率相对传统方法得到进一步减小。     

A novel frequency offset estimation method for OFDM systems with large estimation range

In this paper, we proposed a novel frequency synchronization method which has larger estimation range than conventional method proposed by Tufvesson. A two steps frequency offset estimation method is performed in the new method. In the first step the received signal is correlated with local training sequence to eliminate the influence of training sequence which makes the estimation range of frequency offset is independent of period of the repeated data in the training sequence. The received signal is correlated with its delay in the second step to obtain the fine estimation of frequency offset. Precise estimation can be achieved in the proposed method than Tufvesson's method. The period of the repeated data in the training sequence determines the estimation range of the frequency offset in the conventional method, while in the new method they are irrelevant. Tens of subcarriers spacing can be estimated by the new method. The new method can be used in other cases as long as a known sequence is transmitted, which will introduce valuable flexibility in training sequence design. The validity of the algorithm is verified in AWGN channel and multipath fading channel.     

基于循环移位前导序列的OFDM载波同步方法

提出一种基于循环移位前导序列的正交频分复用（Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM）系统载波同步方法，该方法根据离散傅里叶变换（Discrete Fourier Transform，DFT）的时移性质，构造循环移位前导序列，并设计了两个频偏估计器。由估计器1完成粗同步，而精同步采用两个估计器的最优线性组合完成。在多径信道下优化估计器的设计，消除了均方误差中出现的地板效应。新算法与传统算法相比，估计范围大，运算精度高，且估计范围和精度可灵活调节。同时分析并得出了本估计方法的Cramer—Rao下限。仿真结果表明，新算法降低了均方误差和误码率，有效提高了系统性能。     

TD-SCDMA系统频偏估计的研究

在TD-SCDMA无线通信系统中,对系统频偏进行快速和精确的估计是无线通信系统可以正常工作很重要的一个条件。没有准确的频偏估计作为前提,信道估计算法也不能对信道进行准确的估计,这样联合检测算法更发挥不了作用。充分考虑了TD-SCDMA无线通信系统中突发通信的特点以及帧格式,分析了利用导频信号和训练序列进行联合频偏估计算法的性能。仿真结果表明算法的复杂度不高,实用性强,频偏估计性能良好。     

一种高阶QAM信号载波频偏估计算法

给出了一种高阶QAM信号载波频偏估计算法。该算法先采用非数据辅助频偏估计器估算出一个粗略的频偏,并进行补偿,然后对补偿信号用非数据辅助频偏估计器进行频偏估计,并把两者的频偏估计进行相加。最后为了提高估计精度,对估计出来的频偏进行Kalman滤波,并得出精确的频偏估计。该算法具有频偏估计范围大、估计准确度高的特点。计算机仿真表明频偏估计范围可达0．5符号率,估计精度接近克拉美-罗限。     

一种适用于突发相干光通信的均衡和频偏估计的联合方法

为了适应光突发接收机的快速信道均衡和频偏估计的要求,提出一种时域均衡联合频偏估计的方法。频偏估计的叠加结果作为反馈用于电信道均衡器误差信号的计算,同时用于均衡器估计值的频偏补偿。通过仿真验证了时域均衡联合频偏估计可以提高系统性能,并对影响光突发接收机的参数设置进行了研究;仿真研究了自适应均衡联合频偏估计时光突发接收机适用的稳态频偏和光纤传输距离范围,当系统中存在1GHz的频偏时系统仍然能够传输180km以上。研究结果表明,本文提出的时域均衡联合频偏估计的算法,在当光突发接收机中存在频偏暂态效应时仍然能够有效完成信道均衡和频偏估计与补偿。     

基于CAZAC序列的水声通信技术研究

针对CI/OFDM系统对同步的敏感要求,提出了一种基于CAZAC序列的时频同步算法。该算法不仅可以实现定时同步,还可利用定时同步的相关结果和循环相关的原理实现小数倍频偏和整数倍频偏的估计与补偿。仿真和实验结果表明,在水声信道下,该算法具有良好的时频同步性能。     

OFDM同步跟踪阶段的频偏估计算法

ＯＦＤＭ对栽频偏差是很敏感的，因此不仅在同步的捕获阶段，而且在同步的跟踪阶段，精确的频偏估计是很重要的。文献［３］提出了一种简化的相干判决反馈的迭代算法来估计同步跟踪阶段的载频偏差，对于１２８个子载波、ＱＰＳＫ调制的ＯＦＤＭ系统，在多径衰落信道下，当频偏小于子载波间隔的１５％时，频偏估计的标准方差小于１％，但是这个结果是在假设信道频率响应、定时偏差、载波相位等参数已知的条件下取得的，而当这些参数的估计存在误差时，由仿真结果可看出，频偏估计性能恶化了，因此，提出了采用差分判决反馈的频偏估计算法，虽然只能估计小于子载波间隔 ８％的频偏，但差分判决反馈算法不需要知道信道的参数，由于在同步跟踪阶段，频偏一般都较小，因此采用差分判决反馈算法可以很好地估计出同步跟踪阶段的频率偏差。     

Robust CFO Acquisition in PN‐Padded OFDM Systems

As an alternative to the traditional pilot‐aided orthogonal frequency division multiplexing (OFDM), the time‐domain pseudonoise (PN)‐padded OFDM provides a higher spectral efficiency. However, the carrier frequency offset (CFO) attenuates peaks of the conventional PN correlation output, which limits the CFO estimation range of the OFDM synchronizer. An improved correlation is proposed in this letter to remove the CFO‐induced amplitude attenuation of correlation peaks. For a synchronizer adopting the designed correlator, a larger range of CFO acquisition is obtained through using wider correlation windows with a smaller interval between them. The proposed method of CFO acquisition is verified in a digital terrestrial multimedia broadcast receiver, in which the synchronizer is able to acquire CFOs up to ±320 kHz in the DVB‐T F1 channel. Furthermore, the acquisition range can be expanded in more favorable channels.