一种宽范围低复杂度的载波频偏估计算法

针对短突发通信系统存在的频偏估计相位模糊问题,本文提出了一种宽范围低复杂度的时域相关频偏估计算法——基于相位解模糊的部分互相关算法.该算法利用自相关算法思想和相关代数知识消除了其复乘运算,再利用基于蒙特卡罗仿真的解相位模糊算法解决了其相位模糊问题,从而适应大频偏下的短突发通信环境.最后仿真结果表明,与经典的M&M、AC和Giugno时域算法相比,在保证了较大估计范围的同时,该算法具有更高的估计精度和更低的复杂度,适用于低时延高可靠的短数据包传输.     

基于导频受限短突发通信的高精度快速频偏估计

针对导频符号辅助调制（PSAM）的导频受限短突发通信载波同步,提出了一种高精度快速的频偏估计算法。其基本原理是：利用自相关算子得到具有较大估计范围和较低信噪比门限的联合自相关算法,再利用互相关算子获得具有高精度的简化互相关算法。理论分析和仿真结果表明,提出的算法能够消除大频偏,而且还具有较低的复杂度和良好的解调性能。     

OFDM系统中基于差分编码的同步估计算法

提出一种新型的正交频分复用（OH）M）系统同步估计算法。采用差分编码,可以在不需要信道状态信息情况下,利用连续接收的两个OFDM符号进行频偏估计,适用于突发通信。该算法只需要一个训练序列,就可以有效地进行频偏估计,并且还可以进行符号定时估计。在短波宽带信道下的仿真结果表明,与传统算法相比,提出的算法提高了频偏估计精度。     

基于FFT的突发通信载波大频偏估计算法

针对数据辅助的突发通信载波大频偏估计,提出了一种基于FFT的频偏估计算法。通过本地训练序列与接收信号滑窗去调制,再经过FFT运算,搜索最大值输出的滑窗位置作为同步判决,同时根据FFT最大值位置进行频偏估计。对性能进行了仿真分析,64个符号估计能在Es/N0=-1 dB条件下,正确估计出载波频偏,并且频偏估计范围与符号速率无关。针对工程实现,给出了简化算法。     

低信噪比下的信号检测与参数估计算法

信号检测与参数估计是低信噪比突发通信研究的关键技术之一,双相关信号检测算法具有良好的性能,但是计算复杂度较高,为方便工程使用,对双相关算法进行了简化。简化的双相关检测算法部分运算结果可以直接用于频偏与相位估计,减少运算量。对简化的双相关算法进行了MATLAB仿真,同时采用经典算法进行频偏相位估计,仿真结果显示简化的算法在低信噪比下具有较宽的动态范围、较大的频偏估计范围以及接近理论界的相位估计性能。     

基于粒子群优化的MPSK信号频偏估计算法

针对传统多进制数字相位调制(MPSK)信号非数据辅助(NDA)频偏估计算法存在估计范围有限、估计方差较大、符号个数少时估计性能受限等问题,提出了基于粒子群优化的频偏估计方法。该算法以频偏估计的似然函数为目标函数,模拟群体智能搜索最优解。仿真结果表明,本算法无偏估计范围大,在符号数较少、信噪比较低时,估计方差接近克拉美罗下限(CRLB),性能优于经典的离散傅里叶变换(DFT)算法和Kay算法。     

单载波MPSK/MQAM调制信号的参数盲估计改进算法研究

当对单载波多进制数字相位调制（Multiple Phase Shift Keying，MPSK）和多进制正交幅度调制（Multiple Quadrature Amplitude Modulation，MQAM）等星座类调制信号进行盲解调时，首先须进行频偏和符号速率的盲估计，传统的多次方谱频偏估计算法与二次小波符号速率估计算法具有较好的估计性能，但由于离散傅里叶变换（Discrete Fourier Transform，DFT）的栅栏效应以及噪声的影响，其估计精度和可靠性有限。针对这些问题，本文采用了新的频率估计方法从而减小栅栏效应的影响提高了频偏和符号速率的估计精度，并提出一种基于信噪比（Signal to Noise Ratio，SNR）和谱峰指数的置信度准则，增强了频偏估计的可靠性。以QPSK和16QAM为例，进行了仿真分析，仿真结果表明，改进算法复杂度略高于传统算法，但其性能优于传统算法性能，可以有效提高频偏以及符号速率的估计精度及其可靠性，16QAM和QPSK具有类似的性能趋势，但需要更高的信噪比才能达到和QPSK相同的性能。本文算法鲁棒性强，具有很好的应用价值。      

高速突发解调器的快速同步技术研究

突发通信中需重点考虑同步时间,提出了一种突发解调器方案,具有同步时间快、传输速率高的优点。重点介绍了符号定时和载波相位恢复,分析了定时估计算法和内插定时恢复中的关键点;分析了载波相位估计算法并结合工程实现提出了简化算法,分析了剩余载波频偏和相位估计时间的关系。Matlab定点仿真结果表明了该方案的可行性和有效性,最后根据提出的方案实现了90Mbps QPSK突发调制解调器。     

OFDM系统中基于符号间相位差分调制的频偏估计模糊度校正算法

OFDM系统的性能对频率偏移非常敏感。该文针对OFDM系统频偏估计中所产生的模糊度问题提出了一种基于符号间相位差分调制的频偏估计模糊度校正算法。它通过在相邻OFDM符号中相同子载波间进行相位差分调制来校正频偏估计模糊度。文中从理论上给出并证明了算法具有唯 可辨识性的充分条件,并分析比较了算法的复杂度和定时误差对算法性能的影响。理论分析和仿真结果表明,在性能相近的前提下,该文提出的频偏估计模糊度校正算法具有运算量小和对定时误差不敏感的优点。     

改进的16QAM载波频偏估计算法

针对QAM相干光传输系统中载波频偏估计算法存在估计范围小、计算复杂度高的问题,提出一种基于训练符号的FFT频偏估计算法.利用训练符号相位信息消除部分采样信号调制相位,取该部分信号的幅角进行FFT变换,最终得到频偏估计值.消除了原频偏估计算法中除以4的运算,从而扩大了频偏估计范围,同时由于减少了FFT长度进而降低计算复杂度.仿真结果表明,改进后的算法在QAM相干检测系统保持较高精度的频偏估计情况下,其估计范围可以达到±50％符号速率.     

基于FFT和多重信号分类算法的高精度相干光相移键控信号频率偏移估计算法研究

针对相移键控(MPSK)相干光通信系统中的频率偏移,最常用的两种算法是基于差分相位或者FFT最大值的算法,但是当数据长度较短时,两种算法均很难实现MHz的估计误差,这将使得后续载波相位恢复估计很难恢复原始数据。为满足MPSK系统中频率偏移估计算法高精度和实时性的要求,首次将多重信号分类算法引入该问题,提出一种基于快速傅里叶变换和多重信号分类的频率估计算法,该算法在数据较短时精度很高。利用基本原理和流程图对算法加以说明,并进行了20-GBaud/sQPSK相干光系统仿真实验验证算法切实可行。     

基于对称帧结构的联合频相估计

针对短突发通信系统中联合频相估计的剩余频偏对相偏估计的影响,首次引入对称帧结构的概念.首先,基于一种通用（非对称）帧结构,给出了对称帧结构的概念,并推导出基于此结构的数据辅助和非数据辅助两种同步模式下的载波参数估计克拉美罗界.然后,根据该对称帧结构下载波参数估计克拉美罗界的特征,提出了一种基于对称帧结构的联合频相估计.仿真结果表明,以基于最大似然准则的联合频相估计为例,相较于采用非对称帧结构的相偏估计,采用对称帧结构的相偏估计可以获得更低的均方误差和更大的抗频偏能力.     

短突发系统数据辅助载波同步的导频设计

对于短突发通信系统,基于时域相关函数数据辅助的频率估计方法中导频位置、导频数目对载波频率估计精度和估计范围有很大的影响,该文提出一种具有较高估计精度的基于相关函数和的频率估计算法,并推导出该算法的理论估计方差。通过分析导频位置对估计范围和估计精度的影响,提出一种可变D间距数据帧结构(VDPM)设计方案,即根据系统估计精度和估计范围的要求选择合适的导频间距。理论分析和仿真结果表明VDPM帧结构可以灵活地兼顾估计精度和估计范围的要求,基于相关函数和的频率估计算法仅利用很短的导频符号就能达到较高的估计精度,适合在短突发通信系统中应用。     

基于软判决反馈的载波频偏估计方法

卫星移动通信中,针对短突发独特字个数很少,传统的频偏估计性能差,导致载波跟踪性能严重下降的问题,提出了一种基于软判决反馈的载波频偏估计方案。在对接收短突发信号进行软判决反馈得到短突发信号的估计基础上,利用部分估计信号作为独特字,进行频偏估计,用于载波跟踪。仿真结果表明,提出的方案能较大地提高载波频偏估计性能。     

利用盲源分离算法实现DOA估计

提出一种基于快速盲源分离算法实现波达方向（DOA）估计的方法。构造了具有对角化结构的相关矩阵组,引入解盲源分离问题的联合对角化代价函数,采用一种快速的复数域乘性迭代算法求解代价函数,得到混迭矩阵逆的估计,进而实现DOA估计。与同类算法相比,该算法具有更广的适用性和更精确的DOA估计性能。仿真实验结果验证了算法的快速收敛性和优越的估计性能。     

一种适用于突发16APSK信号的载波同步算法

为了实现突发16APSK信号载波同步,介绍了信号模型,给出了开环载波同步算法,分析了开环载波频偏估计和载波初始相位估计,介绍了闭环载波同步算法,重点介绍了载波相位误差提取和闭环载波跟踪。通过载波同步仿真分析了开环频偏和初始相位估计及闭环开环联合算法的性能,验证了其适用于突发16APSK载波同步。     

基于互Wigner-Ville分布的到达角估计

研究了对线性调频信号的到达角估计;提出了基于互Wigner-Ville分布(XWVD)估计信号到达角的方法.通过时频分布,在时频面上进行信号预分选;根据XWVD时频脊点上的相位获得信号时延,从而获得信号到达角.该算法可实现多信号分辨,也可实现对时变频率信号的到达角估计.计算机仿真结果证实了该算法的有效性.     

一种解析的基于旋转矩阵估计的波达方向估计方法

本文提出了一种解析的基于旋转矩阵估计的高分辨波达方向估计算法.为了充分利用空时信息以提高算法的估计性能,利用传感器阵列接收数据相关矩阵构建既包含旋转矩阵信息又具有可对角化结构的目标矩阵组.通过一系列矩阵变换,将复数域普通目标矩阵组转化为实数域对称目标矩阵组,以利用ACDC算法实现目标矩阵组的联合对角化并求得对角矩阵,继而求取旋转矩阵并挖掘波达角度信息,实现了波达方向估计.仿真结果表明,与其他现存的经典算法相比,所提算法具有更强的分辨能力及更准确的估计性能.     

基于OFDM无线通信系统的线性回归频偏估计算法

为了适应 60 GHz新型 WiFi 对频偏同步的要求, 提出了一种基于 IEEE802.11ad - 2012 修正案系统 的 线性回归频偏估计 (LROE)算法 。 算法将接收到的前导序列与本地序列进行互相关运 算,然后提取 互相关 值的 相位角进行线性回归计算 , 估计出频偏值。 从理论 推导了算法在高斯信道和多径信道下 的 抗噪声 和 抗多径 性能。 在 多径 信道仿真中, 本算法 的频偏 估计精度优于传统自相关算法 3个 数量级, 满足了系统 对高精度频偏估计的要求。 在全系统仿真中,对比研究了本算法和自相关算法对系统 误比特率(BER)性能 的影响, 并与无频偏对照组仿真进行对比。 LROE 算法的 BER 明显优于自相关算法。 仿真研究表明, LROE 算法基 本消除了频偏对系统BER的影响, 其性能 达到了无频偏 系统 的效果 ,达到了 60GHz 系统对频偏同步的 要求。