OFDM无线通信系统中自适应频偏跟踪方法研究

文章阐述了802.11a系统的基本构架,介绍了发射端基于OFDM的数据帧的生成原理,以及接收端的频偏估计、信道估计等基本功能模块。在此基础上,对系统提出了一种基于kalman自适应滤波器的频偏跟踪算法,然后基于802.11a系统进行了蒙特卡洛仿真,仿真结果表明采用自适应滤波跟踪后,系统的BER能有一定的改善。     

基于循环前缀的OFDM系统频偏自适应跟踪算法

为了减小正交频分复用系统受频率偏差的影响,本文提出了基于循环前缀的频偏自适应跟踪算法,该算法利用循环前缀,对载波频偏进行跟踪.文中用最陡下降法和变步长自适应算法进行了计算机仿真,给出了频偏跟踪曲线和BPSK的星座图.理论分析和仿真结果表明,本文提出的方法运算复杂度低,并具有较好的收敛性,能够改善解调性能.     

无线信道中基于代价函数的OFDM频偏跟踪算法

在OFDM系统中,频偏对系统的性能有很大的影响。本文推导出两种新的实际频偏和估计频偏的差值表达式, 在此基础上,提出了相应的基于代价函数的自适应频偏跟踪算法,并在多径瑞利衰落信道中针对多种时变频偏的情况进行了计算机仿真,获得了频偏跟踪曲线和均方误差曲线。仿真结果表明,由于算法的快速收敛特性,取得了较好的频偏跟踪性能。它们克服了非自适应方法和跟踪缓慢的自适应算法难以适应时变频偏的缺点。将跟踪到的频偏在接收端补偿以后, 可以减小子载波间串扰,降低系统解调后的误码率。     

一种针对802.11a/g/n系统的改进型残余频偏跟踪算法

提出了一种适用于802.11a/g/n内接收机设计的改进型残余频偏跟踪算法,提出采用基于OFDM自带导频数据在频域进行残余频偏跟踪补偿的总体策略,采用逐次估计增量相位,对逐次估计相位和求平均,对总体相位迭代求和的方法,降低了噪声对估计精度的影响,并解决了估计相位超过[-π,π]范围的问题.全系统链路级仿真结果表明,算法能很好地降低接收机误码率.     

宽带OFDM系统中的频率同步算法与FPGA实现

频率同步是宽带OFDM系统中的关键技术,IEEE 802.11a 采用OFDM技术,利用其前导序列的重复结构,提出了一种分步的粗细频偏捕获与校正算法,同时为了补偿时域同步后的残余相差和适应信道的时变特性,还提出了一种基于频域导频的相位跟踪方案.通过仿真对算法性能进行了分析,并通过FPGA实现验证了算法在宽带OFDM无线接入系统中应用的有效性.结果表明,算法可以对±2个子载波频率间隔内的载波频偏实施快速捕获与跟踪,估计精度达10-3,满足突发分组传输OFDM系统的快速同步要求.     

OFDM-WLAN系统的物理层建模与仿真

基于IEEE 802.11a无限局域网标准,对OFDM(正交频分复用)-WLAN(无线局域网)系统物理层中的各个模块进行了数学建模,并对其性能进行了计算机仿真。定性分析了载波频偏、定时偏差和衰落信道对OFDM-WLAN系统性能的不利影响;根据IEEE 802.11a标准中的分组结构形式,利用长、短训练序列分别对载波频偏估计、定时偏差估计以及信道估计进行了算法建模及理论分析,给出了三种估计算法的数学表达式;通过Monte-Carlo数值仿真方法对上述3种算法进行了验证和定量评估,仿真结果证明了算法的有效性。     

基于突发分组传输的OFDM同步算法研究

基于802.11a突发数据帧结构,分析了突发分组传输中OFDM同步算法的性能;对802.11a突发数据帧中的短训练符号结构作了改进,给出了相应的时频域估计算法;该算法有良好的定时相关特性,运算复杂度低,仿真结果表明该算法具有很好的定时和频偏估计性能.     

频点自跟踪自适应频率估计器性能研究

基于二阶自适应陷波滤波器的频率估计器是工程上常用的单频信号频率估计器,其前提是参考信号相对输入信号频偏较小.随着频偏的增大,自适应频率估计的偏差和方差也随之增大.本文分析了自适应频率估计器的性能及频偏的影响,得出了自适应频率估计方差下限的公式及达到此下限的条件.提出了频点自跟踪自适应频率估计器.仿真与理论结果均表明相同条件下该估计器较自适应频率估计器明显减小了估计偏差和方差,在中等信噪比下估计方差可减小到自适应频率估计方差的百分之一.只要信噪比不甚低,频点自跟踪频率估计是无偏的且估计方差接近理论下限.     

高动态GPS信号的载波跟踪方案研究及其仿真

分析了多普勒频偏对GPS接收机的影响,并讨论了频偏的估计方法,提出了高动态下的自适应设置带宽的联合载波跟踪方案。相位跟踪部分增添了锁定/假锁检测机制,并分析了跟踪系统的各个环节。在Matlab/Simulink环境下,实现了该载波跟踪方案的仿真。结果表明该仿真平台有效、可靠;也表明该方案具有较好的高动态跟踪和数据解调性能。     

一种新的自适应跳频通信系统

结合认知无线电中的频谱感知技术,提出了一种基于射频电磁环境检测改变跳频集的自适应跳频通信系统.该系统通过在发射端检测频谱空洞自适应调整跳频集使系统实时回避被干扰的频点.构建了系统的仿真模型,并在蓝牙、802.11和无绳电话共存的射频环境中对系统性能进行了仿真.结果表明:采用该文提议的技术,基于频谱空洞检测的自适应跳频系统在与802.11和无绳电话冲突时能更可靠有效地工作.这一研究结果对于通信系统共存有重要意义.     

自适应QAM解调及频偏估计方法研究

提出了一种新型的基于自适应滤波的QAM解调算法和频偏估计方法.以最小均方误差自适应算法(LMS)为例,讨论了采用本解调算法解调的过程及其性能.本解调算法无需自适应滤波器完成收敛,从而降低了对采样频率和处理速度的要求.仿真结果表明:本解调算法的误码率理论值与仿真结果一致性好.同时,基于本解调算法的频偏估计,能方便地给出频偏大小.     

基于双PLL的大频偏直扩信号的载波跟踪

针对直接序列扩频通信中的载波恢复问题,提出了一种基于自适应算法设计的双PLL载波跟踪方法.该方法采用两个PLL,一个用来产生由频偏引起的相偏,另一个则用来跟踪接收到的扩频信号载波的相偏.在高动态环境下,应用此环路可以迅速地捕获到存在大频偏的调制载波信号的相位.双PLL中所使用的LPF和NCO均可通过软件编程来实现其功能,而且环路中所使用的参数可以通过计算机仿真来调整.仿真结果表明,该方法有良好的跟踪效果.     

一种基于WLAN的OFDM频偏估计算法的FPGA实现

频偏估计是正交频分复用(0FDM)系统域网(WIAN)的0FDM系统载波频偏产生的原因,阐述了一种用时域自相关实现频偏估计的算法原理及可行性,提出了相应的FPGA实现方案,并对实现过程中需要注意的一些问题做了说明.该方案基于IEEE 802.11a协议中的物理层帧结构,首先利用5至6个短符号进行复数自相关运算,然后将相关结果通过C0RDIC算法求得它的幅角,最后换算成归一化频偏.     

地面数字视频广播系统中的频偏估计

提出了适合数字视频广播地面传输系统的频率偏移估计方案,采用频偏捕获和跟踪多级同步策略,研究分析了时域上基于数据保护间隔的粗小数倍频偏估计算法、频域上基于内插导频单元的整数倍频偏估计算法以及小数倍频偏精估计算法,仿真结果表明:此方案具有良好的性能.     

适用于IEEE 802.11a/g的联合信道估计和均衡算法

基于IEEE 802.11a/g协议,提出了一种联合信道估计和均衡的算法,该算法采用自适应信道估计方式在低信噪比情况下实现精确的信道估计,并且具有较低的设计复杂度。信道均衡采用频域内MMSE(FD-MMSE)均衡方式,与自适应信道估计配合在系统性能和计算复杂度方面取得较好折中。仿真表明该算法结构性能满足IEEE 802.11a/g协议规定,与同类算法相比在低信噪比区域提高系统性能的前提下算法的计算复杂度也有所降低。     

无线局域网环境中OFDM系统频偏综合估计

本文提出了一种针对IEEE802．11a OFDM系统频偏综合估计算法，该算法分两个过程对OFDM频偏进行估计；捕获过程和跟踪过程，计算机仿真表明，该算法在不降低估计误差均方差的情况下，相对于其它使用前导字进行频偏跟踪的算法能够提供更大的频偏估计范围，具有更高的频率和更低的计算复杂度。     

利用导频间隔优化导频位置的方法及频偏估计和补偿算法

针对电气与电子工程师协会802.11正交频分复用通信系统研究了一种利用导频间隔优化导频位置的方法,进而提出了一种利用导频序列更好的对频偏进行估计和补偿的算法。在电气与电子工程师协会802.11标准规定的帧格式基础上,利用数值仿真方法对提出方法所确定的导频位置和所提出的频偏估计补偿算法进行了性能分析。数值仿真结果表明,所提出的导频位置确定方法和频偏估计和补偿算法,在不提高系统复杂度的情况下,所提算法能够显著改善系统性能。      

OFDM系统频偏自适应跟踪算法的研究

为了减小正交频分复用系统受频率偏差的影响,在OFDM系统中设计了一种新的载波频偏估计算法.频偏估计包括跟踪和捕获两个阶段,文中采用变步长自适应算法来进行跟踪,这个跟踪算法的捕捉范围是整个信号带宽的一半.通过此方法,不但可以利用前向纠错的方式来避免反馈,而且可以缩减复数乘法的次数以降低计算复杂度和系统功耗.该方法运算复杂度低,并具有较好的收敛性,能改善ODFM的解调性能.从计算机的仿真效果可以看出无论是在AWGN信道上还是在多径信道上都表现出了卓越的性能.     

基于OFDM的WLAN相位校正算法研究

相位校正对基于OFDM的高速数据传输系统至关重要.文章针对802.11a协议提出了一种使用导频进行相位校正的算法.该算法对接收导频样本进行最小二乘估计以获得相偏参数,算法综合考虑了抽样时钟偏移(SCO)和载波频偏(CFO)所引起的相位偏移.文章通过仿真比较了该算法与另一种相位校正算法在不同参数下的性能,结果证明在相偏主要由SCO和CFO引起的情况下该算法性能较好.     

一种基于IEEE802.11EDCF的自适应能量调整算法

简述了IEEE802.11及IEEE802.11e的两种访问控制机制DCF和EDCF,提出了一种基于IEEE802.11 EDCF的自适应能量调整算法,并在NS2上进行了仿真实现.仿真实验结果表明,该算法能够根据分组的优先权水平和节点当前能量值动态调度信道接入,延长了全网的生存期.