基于单频信号频率估计的载波频偏估计算法

在前向载波频偏估计中,为扩大捕获范围,提高估计精度,在最大似然准则的基础上,给出了一种非数据辅助的前向载波频偏估计算法。该算法利用由自相关函数估计频偏等效为在噪声中估计复单频信号频率的思想,将基于傅立叶变换的复单频信号频率估计方法应用到载波频偏估计中。对于2π／M旋转对称星座,该算法的估计范围扩大到了±1／2MT,并且具有较高的估计精度。计算机仿真结果给出了该算法在估计精度和估计范围方面的性能。     

最低限度通信中多普勒频偏估计算法

针对最低限度通信中多普勒频偏估计范围不足、估计精度较低的问题,提出一种改进的基于相关FFT的直扩信号同步捕获算法.该算法通过补零运算提高算法的估计精度、采用正交扩频序列优化算法的性能.数值分析表明,在低信噪比环境下,改进后的算法能够以较高的精度捕获较大频偏.     

一种高精度的改进FFT频偏估计算法

FFT频偏估计算法的估计范围和估计精度是相互矛盾的。针对这一问题,提出了一种大范围高精度的改进FFT频偏估计算法。该算法第1次运算,用较短数据对频偏进行快速初步估计,获得大的频偏估计范围;第2次运算,通过对残余频偏进行非线性变换和数据抽样变换,获得高的频偏估计精度。分析了FFT变换后的频域信噪比增益,该增益使频偏估计能在低信噪比下进行。理论分析和仿真结果表明,该算法的频偏估计范围达-Rs/2~Rs/2,估计精度为±Rs/2N2,并且在负信噪比环境下也有相同的性能。     

共轭对称结构训练符号的多普勒频移估计算法分析

对利用共轭对称结构训练符号进行多普勒频移瞬时值估计的算法性能进行了分析。研究结果表明,在多普勒信道下,该算法具有较高的定时同步精度,并且可以将多普勒频移瞬时值和收、发两端的载波振荡器频偏作为一个整体进行估计,得到准确的估计结果,再进行频偏补偿,从而提高OFDM系统的性能。但在多径-多普勒信道下,该算法的定时估计精度与频偏估计精度较低,很难估计出多普勒频移瞬时值。     

基于训练序列的OFDM符号定时与频偏联合估计

在最大似然算法的符号定时与频偏联合估计算法中,存在频偏估计依赖于定时估计和频偏估计范围小的缺点,采用基于循环前缀的联合估计算法,结合S＆C算法原理,设计具有共轭对称特性的训练序列,并根据训练序列的特性计算符号定时位置值和频率偏差值,为了验证算法的有效性,对算法进行了仿真验证,结果表明,该算法不但频偏估计过程独立于符号定时估计,而且频偏估计范围大．     

基于带极性重复训练序列的OFDM时频同步

在H.Minn算法的基础上,提出了一种带极性重复训练序列的OFDM联合时频同步方法,归纳了利用带极性重复训练序列进行定时和频偏估计的统一公式.改进算法的定时测度只有一个尖峰,它克服了SC算法的定时测度平台问题和H.Minn算法的多峰值问题,提高了定时同步的精度,其结构特点也为频偏估计提供了灵活性,进一步提高了频偏估计的性能.     

短波突发通信中的DFT频偏估计算法

针对短波突发通信中的频偏估计问题,结合信号传输的时限性以及低信噪比的信道特点,提出一种基于离散傅里叶变换(DFT)的频偏估计算法。该方法首先利用非补零的DFT获取粗估计结果;精估计通过结合迭代与插值逐步缩小搜索区间来获取估计结果,并在迭代中引入误差补偿以修正低信噪比条件下的插值误差。与现有DFT类算法相比,该算法在粗估计中采用非补零DFT减小了计算复杂度,在精估计中迭代插值提高了搜索精度。仿真结果表明:在低信噪比条件下,该频偏估计算法可以逼近Cramer-Rao下界理论线,并有较宽的估计范围。     

MIMO-OFDM系统中一种有效的定时和频偏估计方法

为了提高基于传统训练序列的定时同步精度和系统频谱的利用率,提出了MIMO-OFDM系统中一种特殊的同步训练序列并且给出了对应的定时和频偏估计方法.该方法利用构造倒序结构的同步训练序列获得比传统算法更精准的定时估计,同时该算法只需要一个训练序列就可以有效地对整数倍与小数倍频偏进行估计,与需要2个训练序列的传统算法相比,提出的算法减少了训练序列的数量,提高了系统频谱的利用率.仿真结果表明,在AWGN和改进的Jake模型信道环境下,所提出的方法在粗定时、精定时估计和载波频偏估计中都有很好的性能.     

一种频域OFDM系统载波频偏估计方法

针对现有载波频偏估计算法存在复杂度高、频率估计精度差、估计结果均方误差大等缺点,提出了一种低复杂度的多导频频偏联合估计算法。该算法采用恒包络零自相关的CAZAC序列作为导频序列,运用最大似然法,迭代法进行载波频偏估计。仿真结果表明,相比于传统的载波频偏估计算法,文章算法复杂度低,具有更好的载波频偏估计性能。     

编码辅助载波同步算法的优化设计

鉴于低信噪比下编码辅助载波同步算法存在同步范围小的问题,提出一种导频联合编码辅助载波同步算法。首先分析了导频结构对粗估计算法同步范围和同步精度的影响机理,提出适合大频偏情况的导频结构及其对应的频偏粗估计算法,并推导了它的估计方差;然后将该导频结构应用到简化的EM辅助精同步算法中,得到了同步范围大和估计精度高的导频和编码辅助的同步算法。仿真结果表明,在不损失估计精度的前提下,新算法能大幅提高同步参数的估计范围,在一定的导频长度下BER性能可逼近理想同步。     

A novel frequency synchronization scheme for OFDM systems

A novel frequency synchronization scheme for orthogonal frequency division multiplexing （OFDM） systems is proposed, including a novel frequency offset estimation algorithm and a novel frequency offset compensation algorithm. The frequency offset estimation includes both the fractional frequency offset （FFO） estimation and the integral frequency offset （IFO） estimation. Firstly, the FFO was obtained by the conventional ML algorithm in time domain. After the FFO was compensated in time domain, the IFO was obtained by the pro- posed algorithm based on the energy of virtual carriers. This algorithm needs only simple calculations and has a large frequency offset estimation range. Furthermore, it is insensitive to symbol synchronization errors and channel changing. Finally, the IFO was compensated based on the carrier - positions offset, which can be completed through carrier-positions cyclic shifts in frequency domain. This proposed frequency synchronization scheme can decrease the system redundancy without any need of assistant data, and can be applied to the fast synchroniza- tion with the only need of one OFDM symbol. The analyses and simulations show the improved performance of the proposed frequency synchronization scheme.     

IEEE 802.20 OFDMA系统的上行接入同步算法

针对IEEE 802.20正交频分复用接入（OFDMA）工作模式,提出并比较了2种简单有效的上行接入同步算法：时域算法和频域算法,分别利用了时域和频域相关特性.2种算法均包含符号定时估计、载波频偏估计和发送功率估计.时域算法利用时域自相关、互相关运算和自适应门限来检测接入信号.时域算法的优点在于相关窗长度可以灵活调节.频域算法由于分离了接入子载波和数据子载波,接入信号受到的数据干扰小,比时域算法更为精确,且计算量更小.仿真结果表明,2种算法均在低信噪比、多个接入用户的情况下性能良好,具有较高的鲁棒性和检测效率,是适合于IEEE 802.20及其他OFDMA蜂窝系统的高效上行接入同步算法.     

新的OFDM系统同步联合算法

对正交频分复用(OFDM)系统的同步算法进行了研究。提出了一种基于循环前缀和虚载波的联合算法。该算法不需要辅助数据,降低了系统冗余度。该算法首先根据循环前缀的特点,用ML算法完成符号同步和小数频偏估计;其次根据虚载波的位置偏移得到整数频偏估计。仿真表明,该算法能够实现符号同步和大范围的频偏估计、计算复杂度低、系统冗余度小,并且可用于快同步。     

短突发传输系统的联合导频和迭代译码载波同步简

Considering the low estimation accuracy and small synchronization range of carrier synchronization algorithms in low signal to noise ratio (SNR) for short burst communication systems, a joint pilot and iterative decoding soft-output carrier synchronization algorithm is proposed. Firstly, the received pilot sequence is extracted and modulation is removed, with the modulation-removed signals made cross-correlated. Then the summation of all the correlation values is used to perform initial carrier parameters estimation. Secondly, the pilot sequence is reused with the soft-output information based on the extended Turbo decoder to obtain fine frequency and phase estimation values. Theoretical analysis and simulation results show that the coarse estimation algorithm can satisfy the requirements of the frequency estimation range and estimation accuracy, and preamble-middle pilot placement is optimal for a certain length of the data frame; The turbo decoder can obtain more reliable soft-output information with small residual frequency offset after initial coarse synchronization when the normalized frequency offset is less than 1.5×10^-3, with the joint pilot and soft-output of the decoder used to estimate fine carrier parameters, which can make the turbo code achieve optimal BER performance.     

Joint pilot assisted and despread soft-output carrier synchronization for the burst DSSS system

Current carrier synchronization algorithms at extremely low signal to noise ratios (SNRs) for burst direct sequence spread spectrum communication systems are not very good at achieving a high estimation precision and wide estimation range at the same time. A joint pilot assisted and despread soft-output carrier synchronization algorithm is proposed in this paper. Based on a frame structure in which the pilot symbols are separated with data symbols, a coarse frequency offset estimation is first performed based on the averaging periodogram method with the help of pilot symbols, and a coarse phase offset estimation is obtained with the maximum likelihood algorithm, and then the phase of the received signals is compensated for each segment of pilot and data symbols. Next, a fine frequency offset estimation is carried out using the despread soft output; then the fine phase offset estimation is obtained. Simulation results show that at extremely low SNRs and with a fixed number of pilots, the performance of the algorithm is near the modified Cramer-Rao bound with high frequency offset estimation precision and wide frequency offset and phase offset estimation ranges. The bit error rate of the algorithm is close to the ideal performance.     

基于信号重构的OFDM频偏跟踪算法的跟踪范围

对多径信道下的一种基于时域接收信号重构的正交频分复用系统频偏跟踪算法的跟踪范围进行了进一步的研究,发现这种算法的跟踪范围不是固定不变的。分析表明,影响时域接收信号重构准确性和跟踪范围的主要因素是判决误差,而子载波调制方式、子载波数目以及加性高斯白噪声和信道估计误差都对判决误差有影响,因而也都影响到跟踪范围。通过仿真,得出了子载波的调制方式和子载波的数目是影响频偏跟踪范围的主要因素的结论,并确定了子载波使用二进制调相和16QAM调制的情况下对应于不同子载波数目的频偏跟踪范围。     

OFDM系统中一种改进的频偏估计算法

针对正交频分复用系统中载波频偏降低系统性能的问题,提出了一种改进的频偏估计算法。改进算法使用一个简单的复训练序列,可以有效的在时域中估算小数倍频偏,在频域中估算整数倍频偏。仿真结果显示,改进后的频偏估计算法比Schmidl&Cox算法信噪比损失降低了1.5dB,比P.Moose算法降低了2.5dB。能够有效的提高频偏估计的准确性,且在低复杂度的情况下提供了较大的频偏估计范围。     

基于循环正交序列和广义AIC的信道估计

设计了一种适合多入多出单载波频域均衡(MIMO-SCFDE)系统的循环正交训练序列,并提出相应的时域信道估计算法．利用训练序列理想的自相关性与互相关性,不仅能够抑制天线间的干扰,而且可以有效降低噪声的方差．在得到时域信道估计的基础上,通过广义Akaike信息准则(GAIC)进一步确定各多径时延值并保留有效子径,从而提高了信道估计的精度．稀疏MIMO信道环境下的仿真结果表明,基于循环正交序列和GAIC的算法能够有效地减少噪声对信道估计的影响,显著降低了信道估计的均方误差．