基于噪声预测的单载波MIMO系统的频域均衡

 针对循环前缀采用特定序列(UW)的多输入多输出单载波频域均衡(MIMO-SCFDE)系统,提出了基于噪声预测的频域均衡器.在均衡器的输出端,根据数据估计噪声和UW估计噪声的相关特性,由UW噪声来预测和抵消数据估计中的噪声,从而改善了系统性能.根据迫零(ZF)和最小均方误差(MMSE)准则,分别推导了ZF和MMSE噪声预测均衡器.理论分析说明,与传统的MIMO频域均衡器相比,ZF噪声预测均衡器的输出端可以获得更低的噪声功率,MMSE噪声预测均衡器输出端的均方误差更小.实验仿真表明,噪声预测的频域均衡方法与传统方法相比可以获得明显的性能增益.     

混合载波调制系统中的阈值DFT信道估计算法

传统的DFT信道估计算法复杂度比最小均方误差算法低,并且其性能比最小二乘算法好。但它只消除了循环前缀以外的噪声,对循环前缀以内的噪声并没有进行处理。鉴于该算法的不足,提出了一种混合载波调制下新的阈值DFT信道估计技术,即在循环前缀内设置了阈值,将大于阈值的数据保留,小于阈值的数据置为零,从而抑制循环前缀以内的噪声。仿真结果表明,与传统的DFT信道估计方法相比,提出的算法使循环前缀以内的噪声得到有效抑制,且在不同的调制参数下性能均得到优化。     

SC—FDE系统中频域均衡算法研究

单载波频域均衡技术以其能够有效避免单载波时域均衡复杂度过大,以及正交频分复用技术峰均比较高的不足,而成为宽带无线接入系统物理层的重要组成技术.本文研究了SC-FDE系统中的最小均方误差判决反馈均衡(MMSE-DFE)和基于LMS准则的自适应均衡算法,MATLAB仿真表明,由于LMS自适应均衡算法能有效的跟踪信道变化并更新均衡器的抽头系数,其性能略优于最小均方误差判决反馈均衡算法.     

均衡算法在FFH-OFDM系统中的分析与比较

快速跳频-正交频分复用(FFH-OFDM)利用多载波调制前的预编码来实现各自信道噪声的混合,噪声的平均取得了误码性能的改善.迫零线形块均衡和最小均方误差线形块均衡是常用的两种均衡算法,分析结果表明,频率选择型信道下,后者可以改进前者在低信噪比条件下的不足,尤其是当信道存在频谱零点时,可以取得更好的误码性能.     

过采样CPM信号的频域均衡

提出了一种直接对过采样的连续相位调制(CPM)信号进行单载波频域均衡的算法,同时提出了一种在插入循环前缀后发送CPM信号的相位仍然连续的方法。仿真结果表明,该单载波频域均衡算法能有效地消除大时延信道冲击响应下的CPM接收信号中的码间串扰。与现有的基于匹配滤波、符号抽样的CPM信号的单载波频域均衡算法相比,其性能和复杂度相当,但是CPM接收机的前端更为简单。     

SC-FDE在无人机遥测下行链路中的应用研究

该文针对无人机高速率下行数据链通信中存在的码间干扰和多径衰落,在对无人机信道进行建模的基础上,采用了迫零均衡(Zero Forcing,ZF)和最小均方误差均衡(Minimum Mean Square Error,MMSE)两种算法的单载波频域均衡(Single Carrier Frequency Domain Equalization,SC-FDE)技术对此码间干扰和多径衰落进行了抑制;通过仿真得到采用SC-FDE技术使得误码率明显下降,从而验证了在无人机高速率下行数据链通信中,采用SC-FDE技术能有效抑制码间干扰和多径衰落。     

基于迫零均衡的单载波分块传输系统的误符号率分析

分析了若干独立非负随机变量调和平均值的概率密度函数在零点附近的变化特性.在此基础上,分析了单载波分块传输系统中采用频域迫零均衡时的误符号率性能,给出了高信噪比时采用MPSK调制和MQAM调制时的误符号率的闭合表达式,并通过计算机仿真验证了理论分析结果.理论分析和数值仿真结果表明在瑞利衰落信道下,采用迫零均衡的SCBT系统在高信噪比时的平均误符号率与信道多径数目无关.     

带有循环前缀的单载波通信系统中干扰抵消辅助的频域均衡技术

在单载波通信系统中,循环前缀(简称CP)的存在不仅能减轻由于多径信道造成的传输数据块间信号干扰(简称IBI),而且可以采用频域均衡(简称FDE)技术来补偿由多径信道引起的频率选择性信号衰落.本文主要分析了带有循环前缀的单载波通信系统(简称CP-SC)中广泛应用的基于线性最小均方误差(简称LMMSE)准则的FDE技术中的残余信号间干扰(RISI)问题,提出了一种干扰抵消辅助的LMMSE-FDE接收机结构,它能很好的消除RISI,改善系统性能.     

基于DFT的信道及噪声估计算法分析

研究基于离散傅里叶变换(Discrete Fourier Transform,DFT)的单载波频域均衡信道估计算法,分析了离散采样信道模型,将信道分为采样间隔和非采样间隔。采样间隔信道下,在循环前缀内进行阀值处理,同时估计出噪声方差;非采样间隔信道下,提出一种基于DFT的能量增长率估计算法,自适应地选择保留路径。仿真结果表明,基于DFT的信道估计算法可以有效地去除噪声的影响,提升均方误差及误码率性能。     

SC-FDE系统中频域均衡算法的改进

分析了单载波频域均衡系统中基于线性均衡技术的最小均方误差线性均衡算法,在此基础上提出了一种对白噪声能量的估计算法,并依此对SC-FDE系统中的均衡技术进行改进。在MATLAB下对提出的算法进行仿真验证,仿真结果表明,采用改进的频域均衡算法所得到的误码率和理论计算值非常吻合,并且使得星座图得到了很好的收敛,提高了通信系统的性能。     

单载波宽带MIMO系统广义近似消息传递Turbo频域均衡

针对编码单载波循环前缀(SC-CP)多输入多输出(MIMO)系统,该文采用消息传递算法研究软输入软输出MIMO频域均衡器(FDE)的设计问题。基于广义近似消息传递(GAMP)算法,该文提出一种新的低复杂度MIMO频域均衡方法。这种消息传递MIMO均衡方法的显著特点是既保留了SC-CP传输所产生的频域均衡的优点,同时又避免了传统MIMO FDE中逐频点MIMO矩阵求逆运算,所以具有随MIMO系统接收天线数增加而线性增长的计算复杂度。计算机仿真结果表明,与传统方案相比,该文提出的MIMO频域均衡算法具有明显的误码率(BER)性能优势。     

室内可见光通信中的线性均衡与判决反馈均衡

信道均衡是光通信的关键技术之一。信道均衡能有效地克服信息传输中的多径干扰和消除码间串扰,适合于数据传输。本文针对室内可见光通信系统中由信道失真引起的严重的码间串扰（ISI）情况,研究迫零均衡（ZFE）、最小均方误差（MMSE）均衡、判决反馈均衡（DFE）3种均衡技术,并利用计算机仿真对3种均衡技术的性能进行评估。仿真结果表明,判决反馈均衡器具有明显的优越性。     

Turbo均衡仿真研究与应用

Turbo均衡利用Turbo码译码算法中提出的迭代思想,在均衡器和译码器之间反复迭代可靠性信息,提高了均衡译码的整体性能。通过仿真研究了基于线性MMSE检测的Turbo均衡算法和基于软值干扰抵消的Turbo均衡算法在实际系统中的性能,给出了仿真结果和结论。基于线性MMSE检测的Turbo均衡已经在实际的跳频通信系统中得到应用。     

Downlink Specific Linear Equalization for Frequency Selective CDMA Cellular Systems

We derive and compare several linear equalizers for the CDMA downlink under frequency selective multipath conditions: minimum mean-square error (MMSE), zero-forcing (ZF), and RAKE. MMSE and ZF equalizers are designed based on perfect knowledge of the channel. The downlink specific structure involves first inverting the multipath channel to restore the synchronous multi-user signal transmitted from the base-station at the chip-rate, and then correlating with the product of the desired user's channel code times the base-station specific scrambling code once per symbol to decode the symbols. ZF equalization restores orthogonality of the Walsh-Hadamard channel codes on the downlink but often suffers from noise gain because certain channel conditions (no common zeros) are not met; MMSE restores orthogonality only approximately but avoids excessive noise gain. We compare MMSE and ZF to the traditional matched filter (also known as the RAKE receiver). Our formulation generalizes for the multi-channel case as might be derived from multiple antennas and/or over-sampling with respect to the chip-rate. The optimal symbol-level MMSE equalizer is derived and slightly out-performs the chip-level but at greater computational cost. An MMSE soft hand-off receiver is derived and simulated. Average BER for a class of multi-path channels is presented under varying operating conditions of single-cell and edge-of-cell, coded and un-coded BPSK data symbols, and uncoded 16-QAM. These simulations indicate large performance gains compared to the RAKE receiver, especially when the cell is fully loaded with users. Bit error rate (BER) performance for the chip-level equalizers is well predicted by approximate SINR expressions and a Gaussian interference assumption.     

OFDM系统中基于线性预编码技术的均衡方法

在快速移动环境中,子载波间干扰(ICI)是恶化OFDM系统性能的重要因素。为抑制OFDM系统中的ICI,采用了一种基于线性预编码技术的迫零均衡方法,并对其在无冗余情形下的误码率(BER)性能进行了理论分析,推导出了BER最优的线性预编码矩阵的选取准则。仿真结果表明,在较高信噪比条件下,所用的方法能有效抑制ICI和显著改善OFDM系统的误码率性能。     

卫星信道MMSE和LS均衡算法性能比较

针对卫星信道采用OFDM系统模型,结合实际情况,在信道中加入多径干扰和多普勒频偏,为更好地消除子载波间干扰和码间干扰,在解调之后采用均衡算法。文中选用MMSE和LS均衡算法进行研究,得出两种算法均衡性能的差异,并指出了均衡算法的研究方向。     

单载波频域均衡系统中一种简化的IBDFE算法

在单载波频域均衡系统中,线性均衡算法虽然简单易行,但是其抑制噪声干扰和符号间干扰的能力有限,因此需要引入非线性的反馈和迭代机制以进一步提升系统性能.迭代块判决反馈均衡（Iterative Block Decision Feedback Equalization,IBDFE）就是一种行之有效的非线性算法,但其缺点是计算复杂度高.鉴于此,在IBDFE结构的基础上,利用最小均方误差准则,推导出了一种新的简化算法.之后,对简化后算法和现有低复杂度算法的均方误差（Mean Square Error,MSE）性能进行了理论分析和比较,并在两种无线多径衰落信道下对三种不同的算法进行了仿真.结果表明,在所给信道条件下,这种算法在迭代两次后已基本收敛.同时,仿真也验证了MSE分析的结论.最后,对算法复杂度的分析和比较表明,提出的简化算法相比传统IBDFE算法,其误比特率性能有所下降,但能有效地减小计算量.     

基于改进的自相关匹配准则的盲均衡算法

本文针对多输入多输出(MIMO)信道模型,提出了一种新的信道盲均衡算法.该算法根据迫零条件,通过具有特殊自相关函数的前置滤波器的设计,采用改进的自相关匹配准则,实现了信道的完全均衡和信号的恢复.文章从理论上证明了该算法在存在高斯白噪声(AWGN)的非理想信道中,能够在信噪比变化的情况下满足迫零条件.通过与原有的自相关匹配方法、最小均方算法(LMS)的比较,模拟结果显示了本方法良好的性能.     

无人机数据链信道线性Turbo均衡研究

Turbo均衡是一种基于Turbo迭代解码原理的均衡技术,利用的是均衡器与解码器之间信息的迭代使用来达到消除码间干扰的目的。Turbo均衡技术中通常采用基于最大后验概率的最大后验概率(MAP)均衡器,虽然性能较好,但计算量较大,系统延时较长。为降低延时,保证均衡性能,针对无人机遥控遥测数据链信道,设计了一种相对于MAP均衡器计算量较少的线性最小均方误差(MMSE)均衡器,通过仿真验证了这种线性Turbo均衡的性能,分析了其应用的可行性。     

地面国标单载波系统频域均衡改进算法

在地面数字电视中国国家标准(DTMB)的单载波模式(C=1)下,时域均衡复杂度高,时延大。在研究单载波系统特殊的帧结构及高斯白噪声功率估计方法的前提下,提出一种改进的频域均衡算法,它是基于最小均方误差线性均衡(MMSE)准则设计的,并把下一帧的帧头等效为本帧的循环后缀与本帧帧体一起处理,构成类似于CP-OFDM的信号格式。理论分析和仿真结果表明,该算法运算量更小,均衡性能更好。