基于MATLAB的OFDM系统仿真及性能分析

正交频分复用（OFDM）是第四代移动通信的核心技术.该文首先简要介绍了OFDM基本原理,重点研究了理想同步情况下,保护时隙（CP）和不同的信道估计方法在高斯信道和多径瑞利衰落信道下对OFDM系统性能的影响.在给出OFDM系统模型的基础上,用MATLAB语言实现了整个系统的计算机仿真并给出参考设计程序.最后给出在不同的信道条件下,保护时隙、信道估计方法对OFDM系统误码率影响的比较曲线,得出了较理想的结论.     

基于伪噪声序列的OFDM信道估计方法

针对正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)的应用及需求,提出一种基于伪噪声(pseudo-noise)序列的OFDM系统模型,并针对其信道估计均衡需求,提出一种基于迭代的信道估计算法和低复杂度的频域均衡算法。最后在高斯白噪声信道、存在多普勒频移瑞利信道、双径延迟信道下,对误码率性能进行仿真和分析。结果表明,该方法适用于常见信道,误码率性能优于传统循环前缀(Cyclic Prefix,CP)OFDM,且通过迭代能够提高性能。以上研究结果可应用于OFDM数字电视地面广播工程。     

基于小波去噪与离散余弦变换相结合的正交频分复用系统信道估计算法

针对传统的基于离散余弦变换(DCT)信道估计算法没有处理循环前缀之内噪声的问题,提出了一种基于小波去噪与DCT插值相结合的正交频分复用(OFDM)系统信道估计方法。首先,采用最小二乘(LS)法对接收到的导频信号进行信道初步估计;然后,对LS法估计出的结果进行离散小波阈值去噪处理;最后,利用DCT插值对循环前缀内的噪声再次处理,以进一步减小噪声的影响。在Matlab 2012平台上仿真,与传统的基于DCT信道估计算法相比较,误码率相同的条件下,所提算法的信噪比(SNR)性能提升了1 dB左右;均方误差相同的条件下,所提算法的SNR性能提升2 dB左右。仿真实验结果表明,该算法能够较好地减小加性高斯白噪声(AWGN)的影响,并有效提高信道估计的准确度,其总体性能较基于DCT的信道估计算法更优。     

信道估计误差对功率分配算法的影响分析

自适应功率分配技术可以最大限度提高OFDM传输系统的信道容量和传输质量.是多用户OFDM系统中的关键技术.分析和比较了非理想信道估计情况下,信道估计误差对当前三种主要OFDM适应功率分配算法性能的影响.仿真结果表明,无论是理想信道估计还是存在误差的非理想信道估计条件下.理想频谱平衡算法和迭代频谱平衡算法的性能总是优于迭代注水算法.但是,随着信道估计误差的不断增大,迭代注水算法的性能具有较好的稳健性.对设计实际系统有重要的指导意义.     

一种基于OFDM信号的多传感器测距算法研究

位置业务在未来移动通信系统中起到重要作用,引起了人们的广泛关注和研究。而正交频分复用(OFDM)技术由于其良好的抗多径衰落能力和较高的频带利用率,已被广泛应用于数字音频广播(DAB)、数字视频广播(DVB)、无线局域网等,成为下一代无线通信系统的核心技术之一。在经典的时间同步算法最大似然(ML)算法的基础上,结合一种整体相关的OFDM定时估计算法,提出了一种有效利用截短循环前缀(CP)相关来进行定时估计测距的改进算法。分别在高斯白噪声和多径衰落信道下进行仿真,结果表明:改进算法在任一信道下都有较好的性能。     

无循环前缀单载波频域均衡及信道估计算法

单载波频域均衡(Single Carrier Frequency Domain Equalization,SC-FDE)技术可以有效地消除符号间干扰(ISI),相对于OFDM,具有较低的峰均比(PAPR),因此成为宽带无线通信关键技术之一。传统的SC-FDE系统需要在发送帧前面加入循环前缀(Cyclic-Prefix,CP),且CP长度要大于信道最大多径时延,这就降低了频带利用率,使得发射机功率增加。在取消CP情况下,通过隐训练序列获得信道脉冲响应估计信息,之后利用虚拟补零技术,恢复发送信号和信道的循环卷积,并通过迭代处理消除干扰。仿真结果表明,在信噪比大于3 d B后,算法误码率便接近相同信噪比条件下的高斯白噪声信道,性能较为理想。     

OFDM中一种自适应盲均衡及改进算法

信道均衡在多载波系统中有很重要的应用.研究了OFDM信道自适应盲均衡问题,首先分析了Merry算法,基本思想是如果有效信道长度缩短到循环前缀长度以内,那么接收端符号具有和发送端符号一样的性质.但是Merry算法所构造的代价函数仅考虑了OFDM符号中循环前缀最后一个抽样与该符号最后一个抽样之间的关系.针对问题,构造了一个新的代价函数,利用了OFDM符号循环前缀中所有抽样的信息.文中对新算法进行了仿真验证,仿真结果表明,算法性能上明显要好于Merry算法.     

基于循环前缀的OFDM定时同步新方法

在最大相关算法和集相关算法的基础上,提出了一种基于循环前缀的OFDM定时同步新算法.该算法具有计算复杂度低,估计性能好的优点.仿真结果表明,无论在高斯信道,还是在多径衰落信道条件下,该算法性能均优于单纯最大算法或集相关算法.     

多径瑞利衰落信道下OFDM系统仿真

正交频分复用(OFDM)技术是下一代移动通信的核心技术之一.重点研究了多径瑞利衰落信道下最大多径时延对基于OFDM技术的通信系统性能的影响.根据OFDM基本原理构建了一个OFDM无线通信基带系统仿真模型,信道带宽为15MHz.调制方式为16-QAM,编码方式采用码率为1/2的卷积,模型采用了60个子载波,并插入了循环前缀.分析了系统抗多径干扰的性能,比较了不同信道下系统的误码率,以及不同的保护间隔长度下系统的误码率.表明在瑞利衰落信道下OFDM技术具有良好的抗多径干扰的性能.     

一种基于导频OFDM信道估计的优化算法

信道估计作为OFDM中的一项关键技术,直接影响着OFDM系统的性能.而现有的最小二乘估计(LS)算法、最小均方误差估计(MMSE)算法等都存在各自的不足.因此本文提出了一种称为平均反馈(AF)的新算法,该算法利用两个相邻的OFDM符号之间的关联信息对LS算法的估计结果进行平均和反馈,以减少高斯白噪声与子信道间干扰(ICI)对信道估计结果的影响.通过仿真证明,新算法改善了LS算法的性能.尤其在低信噪比环境下的性能改进明显.     

Analog study of near-field focusing and subwavelength imaging with nonlinear transmission-line metamaterial

In this paper, we report an analog study of realizing near-field focusing and near-perfect imaging at harmonic frequencies using a two-dimensional （2D） left-handed nonlinear transmission line （LH NLTL） meta- material. Firstly, we give a detailed procedure of designing LH NLTL and right-handed （RH） transmission line media that match with each other at harmonics. Then, through microwave circuit simulations, we observe strong surface waves at the boundaries between RH and LH NLTL metamaterials, which are consistent with the theoretical analysis of an LH linear superlens. Finally, we show that the LH NLTL metamaterial can act as a flat nonlinear lens that can create, with a Subwavelength resolution, an image of harmonic fields of the source which is opaque at the fundamental frequency.     

Blind synchronization scheme using the conjugate characters of the OFDM BPSK-modulated symbol

Previously, Beek?s scheme for timing and frequency offset estimation in the OFDM system employs cyclic prefix (CP) has been proposed under the assumption of independent identified distributed (i.i.d.) OFDM symbols. Actually, the real data in the OFDM modulated symbol, transferred by the inverse fast Fourier transform (IFFT), has the characters of complex symmetry. With these characters, more information in the whole OFDM symbol could be used for the timing and frequency offset estimation. In this paper, two conjugate symmetry characters of the OFDM BPSK-modulated symbol are used to achieve blind timing estimation algorithm in the OFDM systems. One is symbol-based symmetry and the other is CP-based symmetry. With these two conjugate characters applied to the proposed algorithm, the timing of the OFDM BPSK-modulated symbol could be derived. Under an AWGN channel, based on the performance of lose symbol timing rate and estimator mean square error, the proposed algorithm is with a tremendous improvement compared with Beek?s estimation method. Under a multipath fading channel, the results show that performance including lose symbol timing rate and estimator MSE with the proposed algorithm is better than those algorithms with Beek?s estimation method. In practical OFDM applied system, the OFDM BPSK-modulated symbol could be used to replace the preamble or training sequences in the standard to obtain an accurate timing and frequency offset estimation and to avoid the data rate decreasing with the proposed algorithm.     

基于Matlab的OFDM系统仿真与性能分析

正交频分复用技术(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)是第四代移动通信技术的关键技术。文章首先简要介绍了OFDM的基本原理和主要结构,建立了系统仿真模型,对系统的载波同步和信道估计进行了分析。通过训练符号结构和频偏判决函数来完成频偏估计,给出了具体的算法并基于所建模型,给出了系统的星座图和短训练和长训练相关值曲线。仿真结果表明,所建模型能够很好地验证理论分析结果。     

基于压缩感知的OQAM/OFDM系统POP方法信道估计

针对偏移正交幅度调制的正交频分复用(OQAM/OFDM)系统中成对训练序列(POP)法信道估计技术性能较差且受噪声影响较大的问题,提出了一种基于压缩感知(CS)的POP信道估计方法.该方法将压缩感知技术应用于POP法信道估计之中,将传统的频域信道估计方法转化为时域信道估计方法,通过压缩感知技术准确地重构出时域信道信息,减少导频开销,提高频谱利用率,得到更好的信道估计性能.与传统的OQAM/OFDM系统的信道估计方法进行比较,仿真结果表明,所提的方法能够在使用较少的导频符号的同时得到更高的系统性能和信道估计精度.     

OFDM系统中基于因子图的信道估计算法

为提高正交频分复用(OFDM)系统的信道估计精度,根据频谱资源的无陑信道特性,提出基于因子图的 OFDM 系统信道估计算法,包括二维联合信道估计算法和2个级联的一维信道估计算法。将时变频率选择性衰落信道建模为一阶自回归模型,使信道参数之间的交互信息近似为高斯分布,利用和积算法实现OFDM系统的联合信道估计和符号检测。仿真结果表明,该信道估计算法能够以较低的计算复杂度逼近最优的估计性能。     

基于Systemview的OFDM系统仿真分析

正交频分复用被看作是第四代移动通信的核心技术之一,在高速数据传输中得到了广泛的应用.本文介绍了OFDM的基本原理,给出了OFDM系统的基本框架,并基于Systeinview建立了OFDM系统的仿真模型.分析了采用编码和交织的系统性能并给出了仿真结果.为进一步研究OFDM系统性能提供了一个通用的平台.     

OFDM水声通信系统信道估计算法应用研究

信道估计的精确性和有效性是正交频分复用（OFDM）水声通信系统具有良好性能的保证。针对水声信道稀疏性的特点,在传统的LS（最小二乘）和LMMSE（线性最小均方误差）信道估计算法的基础上进行了基于压缩感知（Compressive Sensing,CS）理论的LS-MP（Matching Pursuit,匹配追踪）信道估计算法的研究。并在OFDM水声通信系统下,对传统的信道估计方法（LS和LMMSE）和基于压缩感知理论的LS-MP信道估计方法进行仿真分析,对这三种算法进行了性能比较。     

稀疏信道下OFDM信号的迭代检测方法

提出了一种适用于稀疏信道环境的OFDM信号迭代检测方法。该方法采用导频进行初始化信道估计,使用数学期望最大（EM）算法迭代检测OFDM信号。该方法需要已知信道的路径时延信息、噪声方差和信道冲击响应的协方差矩阵,因此同时给出了这些参数的估计方法。仿真结果证明了这种迭代算法的有效性,而且使用估计的信道参数时的系统性能和理想参数条件下的性能接近。