基于DFT算法的OFDM信道估计研究

本文研究了DFT信道估计算法并对该算法进行了改进,首先将信号在频域转换到时域,然后将时域中循环前缀长度之外的信道估计值置零.同时对循环前缀之内,也就是n≤LG-1的信道估计值做进一步的处理,以便进一步消除噪声的干扰.通过计算机仿真验证了改进的DFT算法优于原算法.     

基于DFT算法的OFDM信道估计研究

本文研究了DFT信道估计算法并对该算法进行了改进,首先将信号在频域转换到时域,然后将时域中循环前缀长度之外的信道估计值置零。同时对循环前缀之内,也就是1GnL的信道估计值做进一步的处理,以便进一步消除噪声的干扰。通过计算机仿真验证了改进的DFT算法优于原算法。     

一种基于小波去噪的DFT信道估计改进算法

针对小波去噪与DFT插值相结合的信道估计算法没有对循环前缀内的噪声进行去噪的缺点,提出了一种基于小波去噪与改进的DFT插值相结合的信道估计新算法。该算法首先利用离散小波变换对最小二乘(LS)法估计出的结果进行阈值去噪处理,并根据循环前缀内、外噪声方差的均值在DFT插值的过程中设置相应门限,然后对循环前缀内的噪声再次处理,以进一步减小噪声的影响。仿真实验结果表明,在复杂度基本不变的前提下,该算法能够较好地减小加性高斯白噪声的影响,并有效提升信道估计的准确度,其总体性能较小波去噪与DFT插值相结合的信道估计算法更优。     

改进的基于DFT的OFDM系统信道估计算法

在正交频分复用（OFDM）系统中,针对常用的信道估计算法不能有效地抑制信道冲激响应中循环前缀长度内噪声的不足,提出了一种改进的基于离散傅里叶变换（DFT）的信道估计算法。该算法是一个多次迭代的过程,通过最小二乘算法获得导频位置处的信道频域响应,经过逆傅里叶变换后,利用时域内引入的能量增长速率函数来判断信道冲激响应分布情况,以便对其进行消噪处理,最后通过多次迭代进一步抑制子载波间干扰和加性高斯白噪声。仿真结果表明,无论在多普勒频移较小还是较大的情况下,该算法的估计性能均优于最小二乘（LS）信道估计算法、传统基于DFT的信道估计算法和基于阈值的信道估计算法。在系统误比特率为[10-2]时,改进的基于DFT的信道估计算法比其他算法有3~5 dB的性能增益。     

LTE中一种新的干扰与噪声功率估计方法

在分析长期演进计划及其增强系统的基础上,提出一种利用主同步信号估计干扰与噪声功率的方法。利用该方法估计当前同步子载波的信道系数,根据相邻子载波信道近似相等的特性,计算相邻同步子载波接收数据的估计值,将该估计值与实际接收数据的差值进行自相关,并通过统计平均得到干扰与噪声功率的估计值。仿真结果表明,在多径丰富的衰落信道场景下,与目前常用的循环前缀估计算法相比,该方法能较好地估计干扰和噪声功率。     

基于PSAM的OFDM系统仿真及性能分析

为了分析信道估计和循环前缀对提高正交频分复用(OFDM)系统性能的具体作用.首先简要介绍了OFDM基本原理,然后在理想同步情况下,重点分析了循环前缀(CP)和信道估计算法对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.最后给出在不同的信道条件下,循环前缀(CP)和信道估计算法对OFDM系统误码率影响的比较曲线.从仿真曲线可以看出:高斯信道下循环前缀的作用并不显著,因为这时没有信道时延,也就不会产生ISI;但是当存在多径瑞利信道的时候cp的作用就显得很重要;MMSE估计法明显优于LS估计法.得出理想结论.     

OFDM中用循环前缀实现符号定界同步算法

在对OFDM系统中由于多径时延效应带来的ISI和ICI分析的基础上,介绍了循环前缀的基本原理,提出了利用循环前缀实现消除OFDM系统中存在的ISI和ICI的符号定界同步算法;分析了算法的实现过程和相关理论,得出了算法的近似表达式和性能模拟结果。     

引入加权系数消除ICI的二次快时变信道估计算法

针对高速移动环境下由多普勒频移引起的子载波间干扰（inter-carrier interference,ICI）,提出一种引入加权系数消除ICI的二次快时变信道估计算法。该算法进行两次信道估计,第一次估计用于提供信道状态信息,在保证符号率的前提下消除ICI,第二次估计在ICI消除的情况下进行,可以提高信道估计精度;并对简化的并行干扰消除（parallel interference cancellation,PIC）算法进行改进,基于最小均方误差准则引入加权系数,使得ICI消除后的残余误差最小。仿真结果和理论分析达到很好的一致性,当信道信噪比为0 dB时,归一化均方误差（normalized mean square error,NMSE）性能增益最大约为0.0714,提高了快时变信道估计的精度。     

OFDM移动接收中的迭代干扰消除

针对正交频分复用系统在高速移动接收中存在快变衰落信道难以估计、子载波间干扰(ICI)过大的问题,提出基于迭代结构的信道估计算法和ICI消除算法。利用信道解码器输出判决信息,通过离散傅里叶变换实现信道估计,并对时变信道进行线性近似,以较低的计算复杂度消除子载波间的干扰。仿真结果表明,该方法可以对抗10%~15%的归一化多普勒频移。     

基于加窗型DCT-Ⅳ的OFDM系统的信道估计算法

在总结传统的基于离散傅里叶变换（DFT）的正交频分复用（OFDM）系统的信道估计算法的基础上,提出了一种新的基于加窗型的第四类离散余弦变换（DCT-Ⅳ）的OFDM系统的信道估计算法。该算法利用DCT变换的对称特性消除边缘效应,并且使用加窗抑制信道冲激响应的频谱泄露,然后用低通滤波器消除信道高斯白噪声的干扰。仿真结果表明：在多径衰落信道下,该算法优于基于DFT的信道估计算法,是一种可行而且有效的信道估计算法。     

The performance of multiwavelets based OFDM system under different channel conditions

In wireless communication reception, the reliability of orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) is limited because of the time-varying nature of the channel. This causes inter-carrier interference (ICI) and increases inaccuracies in channel tracking. This can effectively be avoided at the cost of power loss and bandwidth expansion by inserting a cyclic prefix guard interval before each block of parallel data symbols. However, this guard interval decreases the spectral efficiency of the OFDM system as the corresponding amount. Recently, it was found that based on Haar-orthonormal wavelets, discrete wavelet-based OFDM (DWT-OFDM) is capable of reducing the inter symbol interference (ISI) and ICI, which are caused by the loss in orthogonality between the carriers. DWT-OFDM can also support much higher spectrum efficiency than discrete Fourier-based OFDM (DFT-OFDM). In this paper the DFT-OFDM is replaced by Multiwavelets OFDM (DMWT-OFDM) in order to further reduce the level of interference and increase spectral efficiency. It is found that proposed Multiwavelet design achieves much lower bit error rates, increases signal to noise power ratio (SNR), and can be used as an alternative to the conventional OFDM. The proposed OFDM system was modeled tested, and its performance was found under different channel conditions.     

广义频分复用系统在电力线通信中的运用

在现有的电力线通信系统(Power Line Communication,PLC)中,正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplex,OFDM)由于能够有效地消除电力线系统中的脉冲噪声干扰.多径时延干扰和群时延干扰,已成为一种主要的技术手段.OFDM技术尽管具有上述优点,但却存在高峰值功率.循环前缀导致的频谱利用率受限等问题.相应地,与OFDM具有不同设计思路的、基于成形滤波器的广义频分复用系统(Generalized Frequency Division Multiplex,GFDM)也就成为当前研究的热点.GFDM通过设计适合信道时延的成形滤波器,利用其时频聚焦性,可兼有抵抗字符间干扰(Inter Symbol Interference,ISI)和载波间干扰(Inter Carriers Interference,ICI)的能力,并可获得更高的频谱效率(无须循环前缀).     

MIMO-OFDM系统抗干扰信道估计算法

提出一种抗干扰信道估计(AICE)算法用于解决MIMO-OFDM系统信道估计问题。该算法在接收端通过对收到的累加信号进行分解,得到来自不同发射天线的信号,通过消除符号间干扰与子载波间干扰及采用期望值最大迭代算法进行信道估计来减小估计误差,提高信道估计的准确性。与ICE算法的性能比较证明了AICE算法在瑞利衰落信道下具有更好的信道估计均方误差及误比特率性能。     

基于并行干扰抵消的UFMC系统信道均衡

通用滤波多载波(UFMC)技术作为5G的一种候选波形,传输中不加循环冗余(CP),多径衰落信道下会产生符号间干扰(ISI)以及子载波间干扰(ICI)。针对该问题,提出一种基于并行干扰抵消的均衡算法。首先,根据分析得到多径信道下UFMC系统干扰数学表达式;其次,在采用迫零均衡后,对可靠区间外的数据,根据剩余干扰表达式,近似重构相邻载波及符号间干扰;最后,对各载波并行地进行迭代干扰抵消。通过仿真实验表明,在多径信道下,该算法能够一定程度上降低误码率,提高UFMC系统性能。     

循环保护前缀不足的OFDM通信系统的频域均衡

当循环保护前缀(CP)长度小于信道冲激响应长度时,正交频分复用(OFDM)通信系统的子载波间的正交性遭到破坏,接收信号存在符号间干扰(ISI)和子载波间干扰(ICI),频域单抽头均衡器不再适用。为解决这个问题,通常的方法是对接收信号先进行时域均衡,减少信道的有效冲激响应长度和恢复子载波间的正交性。但时域均衡器结构复杂,且其收敛性不能保证。为此,作者提出了一种频域均衡器,用来解决循环保护前缀不足的OFDM通信系统的频域均衡问题。频域均衡器的设计利用了OFDM系统的空闲子载波信息。该均衡器具有稀疏矩阵结构,因此计算量小。理论分析和计算机仿真表明:它能有效消除由于循环前缀不足引起的符号间干扰和子载波间干扰,从而较好地恢复传输信号。     

Blind symbol timing synchronization scheme for real-time industrial wireless control network using high-speed preambleless OFDM systems over multipath fading channels

An accurate estimation of symbol timing is crucial for orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) demodulation, since synchronization errors might destroy the orthogonality among all subcarriers and have greater impact on the system performance than single carrier systems. The symbol timing offset (STO) that leads to inter-symbol interference (ISI) and inter-channel interference (ICI) must be avoided as much as possible. In this paper, a novel symbol timing synchronization algorithm is proposed for OFDM systems on the basis of cyclic prefix (CP). A metric function and a positioning function have been designed by taking advantage of the correlation properties of OFDM signals. Computer simulations demonstrate that the schemes are superior because they achieve accurate timing offset estimation with smaller standard deviation (SD) and relatively lower computational complexity compared with the existing methods based on CP under high signal–noise ratio (SNR) assumption over frequency-selective channels, which can meet the real-time requirements in wireless local area network (WLAN) environments for factory automation (FA).