导频比和多普勒频移对OFDM系统影响的研究

参考无线多径信道中的COST-207信道模型,选取COST-207模型中的典型城市环境针对不同导频比与不同多普勒频移频率对基带OFDM通信系统性能的影响进行了仿真分析.从仿真结果得出使用块状导频形式的OFDM系统容易受多普勒频移与时间选择性信道变化的影响.同时当信噪比达到一定程度后,子载波间干扰是构成系统噪声的主要部分.而梳状导频虽然在性能上不如块状导频,但在对抗多普勒频移与时间选择性衰落信道方面相比块状导频具有一定的优势.     

多普勒频移测量方法研究

多普勒频移是表征多径衰落信道时变特性的重要参数。从实测角度出发,根据多普勒功率谱与信道时间差相关函数之间的傅里叶变换关系,提出了一种基于接收信号电平测量的多普勒频移测量方法。开发了相应的数据处理软件,将测量数据以直观的图形表示出来,利用此测量方法在多条野外线路上进行了多普勒频移测量,获得了较精确的数值,为进行多径衰落信道下通信系统的合理设计起到了重要作用。     

MB-OFDMUWB系统中导频图样的最优化设计

在MB—OFDMUWB系统中,导频图样对信道估计的影响较大,为了甄别这些影响,并寻找到较优的导频图样,根据信道的最大多径时延和最大多普勒频移以及取样率平衡原理来确定导频的时域和频域间隔,并通过性能仿真对比,得到不同的导频图样对信道估计算法和信道插值算法的影响。通过Matlab仿真实验表明,该方法较传统的导频图样设计方法更快速,具有更好的性能,可为不同信道估计方法中导频图样的选择提供依据。     

小波包多载波系统中的LMS信道估计

为了提高正交小波包波分复用(OWPDM)系统抗多径衰落和多普勒频移的性能,提出了一种新的半盲信道估计算法。首先利用时域滤波原理滤去信道响应中的噪声,之后利用信号在时域补零相当于频域内插的原理来获得更精确的最小均方算法(LMS)估计器迭代初值。仿真结果表明,在插入更少导频数目的情况下,新算法估计性能优于最小二乘(LS)信道估计算法,在插入相同数目导频的情况下,与传统的LMS信道估计算法相比,新算法能使系统获得更好的误码性能。     

OFDM系统中多普勒频偏估计技术仿真研究

研究了移动信道中的最大多普勒频移估计技术。分析了一种基于循环前缀的多普勒频移估计算法,该算法通过计算正交频分复用（OFDM）符号已有的循环前缀的相关函数来获得最大多普勒频移。采用广义平稳非相关散射下的多径时变瑞利信道模型,对各个算法进行了仿真试验,比较了各个算法的性能。仿真结果表明,利用多普勒分集技术,可以显著降低误码率,提高系统在移动环境下的性能。     

基于DET的OFDM信道估计算法及分析

在高速无线通信中,由于多径衰落和多普勒频移引起的子载波间串扰,严重影响了OFDM系统的性能。因此,接收端的信道估计显得至关重要。基于离散进化变换进行时频分析的方法,可以较完全获得一个受多径衰落、频率选择性衰落干扰的信道的特性。仿真表明,在大多普勒频移影响的时变信道中,采用时频分析的方法比常规信道估计方法的性能有明显提高。     

基于Vogler模型的短波OFDM性能仿真

OFDM(正交多载波调制)是一种在无线环境下具有较高频谱利用率的多载波调制技术,它具有较强的对抗多径干扰和消除符号间干扰的能力.基于Vogler模型出发,根据实测的短波信道参数数据进行了OFDM系统仿真,同时,用导频辅助的方法对信道进行估计,并进行信道补偿,克服了短波信道的多径衰落和多普勒频移等因素的影响,有效降低了系统的误码率,提高了整个系统的性能.     

OFDM水声通信中最大多普勒频偏估计算法研究

在水声通信中,发射与接收端相对运动引起的多普勒频移会严重恶化OFDM系统传输效果.因此多普勒频移估计是水声通信的关键技术之一.本文采用的最大Doppler频移估计算法,是利用信道功率谱的分布对接收的导频信号进行频域差分检测来进行估计.这种方法复杂度低,精度较高,无需获得正确的信道时域冲击响应信息,也无需再对信号进行自相关运算,而且特别适用于低信噪比的水声通信系统.     

多普勒域上稀疏的双向中继信道估计

信道估计技术作为获得信道衰落信息的方法,是提高无线信道传输接收性能的关键技术。本文针对放大转发双向中继系统的时间选择性平坦衰落信道,利用信道在多普勒域的稀疏性进行压缩信道估计。相比于传统的线性估计方法,压缩信道估计考虑了信道的固有稀疏性,降低了导频的开销,改善了信道估计性能,提高了频谱利用率及系统吞吐量。文中通过对双向中继信道进行多普勒域的稀疏建模,仿真分析了信道估计性能随着导频数量增加、信噪比增加,得到不断改善;而不同的导频分布将影响观测矩阵的相关度,从而对信道估计产生影响。仿真表明,当导频随机分布时,信道估计效果最佳。同时,文中还仿真分析了最大多普勒频移对信道估计性能的影响。      

WCDMA系统中基于多普勒频移估计的信道估计方法

Rake接收机是CDMA系统抗多径的有效手段，信道估计对其性能有很大的影响。传统方法是利用连续多个时隙的导频段估计出的信道参数，再对估计值进行平均。这种固定平均的方法不适合3G系统信道变化范围大的环境。本文提出了直接利用每个导频段的信道参数的包络来估计最大多普勒频移，再运用指数平滑法来调整各被估计时隙的权值的信道估计方法。仿真结果表明，该方法能准确有效地估计出信道参数，改善系统性能。     

移动通信中一种精确的多普勒频移估计方法

该文利用有效到达径上信道参数的估计值,统计其包络的电平通过率(Level Crossing Rate,LCR),据此估计出时变多径信道的多普勒频移。同时还在理论上分析了噪声环境下LCR方法的估计偏差,进而提出了精确的改进方法,使得通信系统在各种移动速度和信噪比下都具有较高的估计精度。     

OFDM中基于导频的加窗FFT信道估计

正交频分复用（OFDM）是一种正交的多载波复用技术,分析了OFDM系统中基于导频的信道估计模型;基于导频的信道估计需要进行插值,为了降低插值算法的复杂度,研究了基于导频的FFT信道估计算法。由于直接FFT信道估计算法存在能量频谱泄露问题,提出了基于汉明窗函数的优化型加窗FFT信道估计的算法。实验仿真表明：在多径衰落信道下,该算法能够有效地提高OFDM系统的信道估计性能。     

高速场景下基于叠加导频的迭代EKF信道估计方法

针对正交频分复用（Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM）系统在高速移动场景下时/频域选择性衰落（双选衰落）和非平稳特性给信道估计带来的技术挑战,本文采用导频与数据叠加的帧结构,提出一种基于基扩展模型（Basis Expansion Model,BEM）的迭代扩展卡尔曼滤波（iterative Extend-Kalman Filter,iEKF）信道估计方法.基于BEM信道模型且采用EKF信道估计方法可以联合估计出信道冲激响应（Channel Impulse Response,CIR）与时变的时域自相关系数,有效消除子载波间干扰（Inter Carrier Interference,ICI）.同时,为了进一步消除叠加导频位置处的数据符号干扰,我们提出将叠加位置处的数据和导频先解耦、后重构再进行迭代EKF的信道估计方法.仿真分析表明,相较传统叠加导频的信道估计方法和导频符号辅助调制（Pilot Symbol Assisted Modulation,PSAM）估计方法,本文提出的信道估计方法在高速场景特别是低信噪比的条件下,具有更高的估计精度,更强的鲁棒性及更大的吞吐量.     

双边阈值补偿隐藏导频UWB系统信道估计新方法

在隐藏导频信道估计系统中,导频和数据叠加同时发送,造成接收端分离的导频信息中掺杂着数据成分,从而严重干扰信道估计,目前尚无针对这方面的解决方案,因此提出双边阈值补偿算法,该算法应用于发送端。发送数据经过双边阈值补偿算法处理后迫使数据均值为零,然后叠加导频信息并发送出去,接收端用传统的导频数据分离方法就可以得到高质量的导频信息,从而提高信道估计精度。仿真结果表明:和传统隐藏导频信道估计系统相比,在最小二乘和最小均方误差算法下信道估计精度和误码率方面均有明显改善。     

基于宽深超分辨率网络的信道估计方法

在正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM) 系统中由于快衰落导致信道特征不连续,常规的信道插值方法无法准确反应导频与整个信道之间的关联性。针对这一问题,提出了一种基于宽深超分辨率（Wide Deep Super-resolution,WDSR）网络的信道估计方法,把导频值通过最小二乘估计（Least Squares,LS）初步插值,再通过WDSR网络再次放大重构整个信道的响应。将信道估计插值上采样替换成初步插值和图像超分辨率上采样两步。仿真结果表明,与超分辨率卷积神经网络(Super-resolution Convolutional Neural Network,SRCNN)信道估计算法相比,在不同种类的信道以及导频数下WDSR信道估计方法均方误差性能提升约4.6 dB。     

Iterative channel estimation and decoding of pilot symbol assistedturbo codes over flat-fading channels

A method for coherently detecting and decoding turbo-coded binary phase shift keying (BPSK) signals transmitted over frequency-flat fading channels is discussed. Estimates of the complex channel gain and variance of the additive noise are derived first from known pilot symbols and an estimation filter. After each iteration of turbo decoding, the channel estimates are refined using information fed back from the decoder. Both hard-decision and soft-decision feedback are considered and compared with three baseline turbo-coded systems: (1) a BPSK system that has perfect channel estimates; (2) a system that uses differential phase shift keying and hence needs no estimates; and (3) a system that performs channel estimation using pilot symbols but has no feedback path from decoder to estimator. Performance can be further improved by borrowing channel estimates from the previously decoded frame. Simulation results show the influence of pilot symbol spacing, estimation filter size and type, and fade rate. Performance within 0.49 and 1.16 dB of turbo-coded BPSK with perfect coherent detection is observed at a bit-error rate of 10^-4 for normalized fade rates of f_dT_s=0.005 and f_dT_s=0.02, respectively     

Minimizing the Effects of Inter-Carrier Interference Signal in OFDM System Using FT-MLE Based Algorithm

Orthogonal-frequency-division-multiplexing (OFDM) systems suffer from Inter-carrier interference (ICI) when the orthogonality between subcarriers is lost. The orthogonality between subcarriers is lost due to two factors. The first is the Doppler-frequency shift in the subcarriers due to the relative motion between the transmitter and receiver. The second is the miss-synchronizations between the local oscillators in the receivers and the received OFDM signal. This paper proposes two methods to reduce the variance of the ICI signal. The first method uses a Fourier-transform based maximum-likelihood estimator (FT-MLE) to estimate the Doppler-shift in the channel. The receiver estimates the frequencies of the subcarriers by estimating the parameters of pilot signal and exploiting the strong relation between the subcarriers in the OFDM signal. The second methods depends on decreasing the value of the normalized Doppler shift by increasing the OFDM symbol rate. No estimation for the Doppler shift is required in this method.     

基于导频的OFDM系统信道估计算法的研究

本文针对正交频分复用（OFDM）系统中导频信道估计算法,研究了几种常用的导频信道估计算法和插值算法,通过理论分析和实验仿真,分别对比分析了几种导频信道估计算法和插值算法的性能,为工程应用提供理论和实验依据。     

一种结合空时编码的导频辅助信道估计方法

多输入多输出-正交频分复用(MIMO-OFDM)作为一种高速率无线通信的有效方式,其信道估计技术具有非常重要的位置。将OFDM技术与基于发射分集的空时格码相结合,构造了一个基于空时格码的OFDM模型。基于MIMO-OFDM系统的导频设计准则及特性,提出了一种空时编码OFDM系统中基于导频的辅助信道估计方法。仿真实验结果表明信道估计的性能接近理想信道情况下的性能。     

移动通信中一种不受功率控制影响的多普勒频偏估计方法

分析了时变多径信道均方相位差分的统计特性，进而利用接收机有效到达径上信道参数的估计值，统计其相位差分的均方值，据此估计出时变多径信道的多普勒频偏。同时针对噪声环境下平方相位差分法的估计偏差，本文给出了改进方法，使得通信系统在各种移动速度和信噪比下都具有较高的估计精度。