基于自相关增量的载波参数解耦合技术

在高速移动通信系统中,收发双方往往面临较大多普勒频移和有限导频开销两个问题,从而严重影响传统载波同步模式（TCSP）的整体性能。为此,提出了一种基于自相关增量的载波参数解耦合技术（CPEDT）,并应用到传统载波同步模式（CPEDT-TCSP）中。首先在接收端任取一段导频信号进行去调制操作,然后对去调制信号进行有效延迟长度为α的相关运算,一方面利用该相关运算的结果作频偏估计,另一方面利用取α为导频长度一半的相关运算结果的共轭形式与去调制信号一同作最大似然相偏估计。理论分析和仿真结果表明,当导频初始位置为零时,提出的CPEDT-TCSP可以实现TCSP中频偏估计和相偏估计的解耦合,同时能够使最大似然相偏估计的复乘运算量由L降为1,从而更加适用于高速移动通信。     

基于数据辅助的CPM信号捕获与频偏估计算法

针对连续相位调制（Continuous phase modulation,CPM）信号同步问题,提出了一种基于给定导频符号的信号捕获和频偏估计算法。首先对由扩频码字组成的导频信号进行复数匹配滤波,将输出值取模,通过搜索峰值实现信号捕获。然后根据相关值对应的辅角利用最小二乘法实现频偏和初相估计,并分析推导了该算法在较低信噪比条件下的频偏估计范围和估计精度。仿真实验结果表明,频偏估计范围可达±0.25倍的符号速率,与传统伪码相关估计频偏算法相比,该算法估计精度高,在SNR为3.3 dB时频偏估计精度接近克拉美罗下界。     

WLAN中OFDM系统载波频率同步算法研究

针对OFDM技术中的载波频率同步问题,分析了载波频率偏差对OFDM系统造成的影响,总结了基于IEEE802.11标准的三种常见的频偏估计算法:基于循环前缀的最大似然算法、基于训练序列的时域相关算法和基于导频的频域相关算法,提出一种基于训练序列和导频的联合载波频偏估计算法。性能仿真结果表明,该联合估计算法在估计范围和估计精度上具有明显的优势,适合实际工程应用。     

CMMB系统的整数倍载波频偏估计方法

在中国移动多媒体广播(CMMB)系统中,发送端的加扰使基于导频相关的整数倍载波频偏估计方法无法正常工作。针对该问题,提出一种适用于CMMB系统的整数倍载波频偏估计方法。利用CMMB帧结构中特有的同步信号进行整数倍载波频偏估计,避免发送端加扰对频偏估计的影响。仿真结果表明,该方法在低信噪比、高多普勒频偏的多径信道下仍具有良好的估计性能。     

一种基于子空间的OFDM载频盲估计方法

利用正交频分信号自身的结构特性,提出了一种基于子空间的载波盲同步方法:利用OFDM信号子空间与噪声子空间的正交性进行小数倍频偏估计;对小数倍频偏进行补偿后,根据整数倍频偏会引起信号自相关矩阵对角线上的非零元素在子载波间平移的特点进行整数倍频偏估计。给出了理论分析过程和仿真实验结果。仿真结果表明,该算法具有较大的频偏估计范围以及良好的估计精度,算法性能几乎不受信道条件及系统子载波调制方式影响,且该算法只需要较小的数据量就能获得稳定的频偏估计性能。另外,该文还对仿真中存在的实验误差来源进行了分析。     

全相位OFDM系统的最大自相关帧同步

针对数字地面广播电视（DTMB）系统,提出了一个对载波频偏具有鲁棒性的新的帧同步算法。该算法通过正交频分复用（OFDM）信号的时域复制和对接收信号实行自相关来实施。自相关数值输出的非关联求和的峰值检测是理所当然的帧起始点。理论证明,载波频率偏移（CFO）对全相位自相关帧同步算法没有影响。通过仿真表明,在频率选择性衰落信道中,提出的方法在有频偏存在情况下比传统算法具有很强的优势,对于DTMB系统的PN420模型,系统保持稳定工作的最大CFO在所提方法中要远远大于传统的方法。     

FMT频域信道估计算法的研究及其性能分析

针对自适应均衡给滤波多音（FMT）调制系统带来的复杂性以及时域导频估计的低信道利用率问题,通过分析FMT子通道信号,提出FMT系统的频域估计算法。根据频域采样定理,在FMT频域按一定的规律插入导频序列,通过导频子通道在接收端获得信道的离散傅里叶变换。理论分析和仿真实验表明,该算法具有良好的译码性能和抗频偏能力。     

面向载波聚合的FBMC系统多频偏联合估计*

针对面向载波聚合的滤波器组多载波FBMC（Filter bank multicarrier）系统中所存在的多频偏问题,提出一种适用于该系统的多频偏联合估计方法。根据FBMC系统符号重叠特性,每个分量载波上均采用训练序列构造周期性输出信号区间,依据多重信号特征分解理论,对输出信号区间协方差矩阵进行特征分解,通过构造频偏谱函数并进行峰值搜索得到多个频偏估计值,结合互相关函数完成多个频偏估计值分配过程。仿真结果表明,采用所提算法总体上可以将频偏估计的均方根误差控制在10-3左右。因此,该算法可以有效解决面向载波聚合的FBMC系统多频偏估计问题。     

基于时频联合的OFDM系统载波频偏估计方案及FPGA实现*

提出了一种完整的OFDM时频联合载波频偏估计方案。首先利用时域插入的CAZAC前导码进行符号粗同步和时域小数频偏估计,然后使用频域插入的连续导频对FFT解调后的数据进行整数频偏估计,最后使用相邻符号的连续导频对残余的相位误差进行跟踪,得到精确的载波频率同步。给出了算法各部分的FPGA实现框图和硬件电路实测效果。仿真结果表明,本方案可以对±N/2个子载波间隔内的载波频偏实施快速捕获与跟踪,估计精度达到10-3～10-4,具有很好的工程实用性。     

正交频分复用系统中载波频偏的估计

针对正交频分复用系统中非理想前端因素同时存在的情况,提出一种在I/Q失配存在的条件下载波频偏的估计算法。该算法利用三个连续的前导符在频域推导出两种不同估计算法,根据噪声及I/Q失配程度将载波频偏划分为两区间分别选用不同算法进行估计。仿真结果表明,该算法在频率相关和频率无关I/Q失配条件下均能有效地准确估计载波频偏。