复杂噪声背景下正弦频率估计新方法

提出一种基于系统参数摄动的单变量滤波驱动混沌同步的强混沌背景下正弦频率估计方法。该方法利用采样的混合信号通过低通滤波器并驱动构建的混沌响应系统,由于同步误差序列中混沌噪声影响大大减小且含有正弦信号,对误差序列采用互谱MUSIC算法估计正弦频率。该方法同样适用于强混沌信号加强白噪声为背景的正弦频率估计。     

非数据辅助的多指数连续相位调制信号的载波频率估计算法

针对多指数连续相位调制(Multi-h CPM)信号的载波频率估计困难且算法复杂的问题,将仅仅适用于单指数CPM信号的载波频率估计算法进行改进,提出了一种适用于Multi-h CPM信号的非数据辅助的载波频率估计算法。基于最大似然准则获得Multi-h CPM信号载波频率的估计,为了有效地界定文中算法性能,最后推导了Multi-h CPM信号的载波频率估计算法的修正Cramer-Rao限。仿真结果表明:该算法适用于全响应和部分响应的Multi-h CPM信号,其载波频率估计的性能良好且对符号定时偏差和调制指数同步偏差不敏感。     

基于驱动响应同步的混沌背景下谐波信号频率估计方法

提出一种基于混沌驱动响应同步的强混沌背景下谐波频率估计的方法.该方法利用采样的混合信号(混沌加谐波)驱动一新构建的同类响应混沌系统,若响应混沌系统同步于驱动混沌信号,则驱动响应信号的误差序列中应含有谐波成分,对误差序列互谱的分析,估计谐波频率.该方法同时也适于其它噪声加混沌干扰的复合背景下的谐波频率估计.理论分析给出了该方法的适用条件,仿真实验证明该方法简单有效.     

混沌干扰背景下的正弦频率估计新方法

提出一种基于单变量驱动误差滤波反馈混沌同步的强混沌背景下正弦参数估计的方法。该方法利用采样的混合信号(混沌加白噪声和正弦)通过某一类型滤波器,用滤波后信号驱动一新构建的同类响应混沌系统,若混沌同步发生,则驱动响应信号的误差序列中应含有正弦成分,对误差序列采用互谱MUSIC算法估计正弦频率。该方法适于强混沌信号加强白噪声为背景的正弦参数估计。仿真实验表明,该方法简单有效。     

谐波检测中采样频率准同步算法

提出一种通过采样数据计算信号实际频率的算法。该算法能够准确地得到信号的实际频率,并根据频率动态调整采样时间间隔,实现采样频率的自适应。由于减少了同步误差,从而降低频谱泄漏的影响。该算法实现简单,精度较高。     

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。     

基于瞬时测相的π/4-DQPSK信号解调算法

提出了一种基于瞬时测相的π/4-DQPSK信号解调算法.这种算法通过实时估计信号的相位来提取调制相位信息,并通过相位推算信号的瞬时频率,实现码元同步,进而完成相位判决,恢复出原始的调制码.Matlab仿真表明,这种算法能够正确实现对信号的解调,在AWGN信道中,当误码率BER=10-4时,比传统差分相干解调大约有1 dB的信噪比性能改善.     

卫星回传链路CPM信号符号速率估计

解决了DVB-RCS2标准定义的连续相位调制（CPM）信号符号速率估计问题.该信号存在于卫星回传链路上,且以TDMA突发模式传输.标准规定了CPM的调制指数、调制阶数和频率成型脉冲等参数,但未对符号速率进行规定.短突发长度、低信噪比环境下实现CPM符号速率估计是信号解调的关键.文中提出了一种基于改进后的广义检测后积分（GPDI）匹配准则的符号速率估计方法.算法首先通过对信号带宽的粗估,获得信号符号速率范围;然后利用不同过采样倍数下的独特码调制波形作为特征,采用改进后的GPDI匹配准则实现信号符号速率估计.通过该方法可在单个突发帧下实现符号速率估计.仿真实验表明,该算法对频偏具有较好的鲁棒性和优异的抗噪声性能.     

正弦信号参数估计的最小二乘算法

为了提高信号相位匹配原理估计正弦信号参数的精度,提出了一种正弦信号频率、振幅和相位参数的最小二乘估计方法.推导了利用单传感器接收信号的参数估计的最小二乘估计计算公式.给出了已知频带内的未知频率,振幅和相位的信号参数估计的搜索算法;分析了最小二乘法使用的方程数、信噪比和采样频率确定后FFT的序列长度对参数估计精度的影响.理论和仿真结果说明,该方法不仅能降低估计频率带宽以外的噪声,还可降低被估计频率信号带宽内的噪声,提高低信噪比时的信号参数估计精度.该算法简单、快速、具有工程应用前景.     

OFDM 定时同步设计与FPGA实现

提出了一种基于滑动窗能量检测来实现OFDM定时同步的算法,并阐述基于FPGA实现的过程。为了避免符号之间的干扰（ISI）,通常在信号的起始位置添加保护间隔。该算法利用保护间隔信号能量最小的特点来寻找符号定时同步点。该算法分为粗同步和细同步,通过改变滑动窗的长度,两次寻求滑动窗内信号能量最小值,来确定最佳的符号定时起点。仿真结果表明,该算法具有良好的估计精度。同时给出该算法面向硬件平台的实现方案,具有复杂度低、便于工程实现的特点。     

基于卷积神经网络的高性能5G下行同步算法

为解决第5代移动通信系统(5G)下行同步在低信噪比和大频偏环境下成功率低的问题,提出一种基于卷积神经网络(CNN)的同步信号块(SSB)检测算法及改进的混合相关同步算法。在无先验信息的情况下,利用最大自相关准则和循环前缀的特性对无线信号进行分段,生成数据集。在此基础上,构建了适用于检测承载SSB信号片段的CNN,对任意一个SSB进行检测,实现了SSB目标区间的快速定位,减少了相关过程中的搜索范围。进一步使用改进的混合相关算法,在目标区间完成主同步信号定时同步及频偏估计。仿真结果表明,所提算法具有良好的SSB检测率和定时同步性能,能够有效抵抗噪声和频偏的影响。     

海面FH-OFDM系统联合同步和信道估计算法

在跳频正交频分复用(FH-OFDM)系统的海面军事应用中,为了提高接收机在航空移动通信中不同海况下的误码性能,提出了基于递归最小二乘法的联合同步和信道估计算法。在同步跳中使用并行搜索实现跳频同步,对基带时域信号的子载波间干扰(ICI)进行了预先补偿。借助于慢时变信道下新的跳频帧结构,构建了统一的代价函数通过线性误差函数对信道冲激响应(CIR),载波频率偏差(CFO)和采样率偏差(SFO)进行估计。使用了新的极大似然代价函数来估计各参数的初始值。给出了系统中带宽效率,跳频速率及子载波总数的权衡条件。仿真结果表明,该算法在平静海面和粗糙海面下的参数估计均方差和系统误码率优于传统算法。     

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.     

一种抗窄带干扰的OFDM符号定时同步改进算法

为了提高正交频分复用(OFDM)系统定时同步的抗窄带干扰能力,利用加扰的思想对Park算法的前导符号进行了改进,并提出了新的定时测度函数. 通过TU-6多径信道下的仿真表明,在窄带干扰的影响下改进算法仍能保持尖锐的相关峰值特性,实现准确的定时估计,同时其性能会随着子载波数的增加得到提升. 此外,改进算法也降低了相关旁峰的大小,提高了定时同步的抗噪声能力.     

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.     

多芯片小数分频锁相环输出信号相位同步设计

为了在多通道射频（RF）通信系统中,实现多个收发器芯片或单个收发器芯片上的锁相环（PLL）相位同步,提出小数分频PLL输出信号相位同步算法. 设计相位累加采样点数选取算法,算法选取的采样点数用于累加参考时钟欠采样的PLL输出信号与数控振荡器（NCO）产生的参考信号经三角运算的结果,以消除高次谐波分量,并有效降低相位差计算结果的误差. 根据相位差的计算结果反馈调节PLL内 delta-sigma 调制器(DSM)输入的小数分频比,线性调整PLL输出信号的相位,实现多个PLL输出信号相位与参考信号相位同步. 通过仿真验证算法的正确性,且最终相位同步后的相位误差为0.35°,完成同步所需的时间为210 ms.     

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。     

一种适用于突发信号的载波同步算法

针对突发通信中的非数据辅助载波同步问题,提出了一种改进的差分相位频差估计算法。该算法采用DFT频差粗估计的频率搬移方法扩展了估计范围,对频移后的信号进行K阶均值滤波提高了算法的抗噪声性能,并利用高阶差分相位加权精细估计载波频偏,获得了较高的估计精度。结合二阶判决指导数字锁相环,采用联合结构实现载波相位的快速同步。文章给出了算法的实现步骤,并对其性能进行了分析。仿真结果表明,该算法计算复杂度低,估计精度高,收敛速度快,具有较高的实用价值。     

MIMO-OFDM系统定时与多径时延估计

提出的多入多出正交频分复用（MIMOOFDM）系统的定时估计和多径时延算法主要基于本地训练序列与接收信号的相关运算,其中引入噪声估计、一阶无限冲激响应（IIR）滤波器及删除相关值旁瓣处理,以提高定时估计精度;引入多帧联合统计,以提高多径时延估计精度. 仿真结果表明,该算法可有效抵抗频率选择性衰落信道影响,在低信噪比条件下,达到精确的定时同步;在信噪比大于6 dB,信道抽样速率为20 MHz时,多径时延估计均方误差（MSE）可达到10-7.     

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.