大频偏低信噪比条件下OFDM系统中的符号定时估计

符号定时估计是OFDM系统中的关键问题之一,该文就此问题提出了一种新的基于训练符号的定时估计算法。研究表明,新算法的性能基本不受载波频偏的影响,且具有很强的抗噪特性。通过采用这种算法可将定时误差缩小到只有抽样时间间隔的一半。并且,还可利用这个频域训练符号来进行载波频偏的估计,从而只需一个训练符号就能完成符号定时和载波频偏的联合捕获。     

利用叠加导频技术进行OFDM系统同步的算法

主要讨论利用叠加导频技术对OFDM系统进行定时和频偏估计的算法。该算法利用线性叠加在OFDM符号上的PN序列估计定时和频率偏移。使用定时和频偏估计的方差来评价系统性能。通过在高斯和衰落两种信道中的仿真结果说明,此算法能够进行精确定时并且频偏估计范围较大。     

PCMA系统中符号和定时联合估计

针对现有PCMA（paired carrier multiple access）信号处理算法需要先分离后解调,且解调性能受分离误差影响的缺点,提出了一种基于粒子滤波的符号和定时联合估计算法。首先通过对接收PCMA信号进行动态状态空间建模,然后在贝叶斯估计框架下,利用粒子滤波方法对符号和定时进行联合估计。仿真实验表明,该算法能够有效地进行定时估计,同时具有良好的误码率性能。     

高精度OFDM整数频偏与符号同步频域联合估计算法

针对OFDM载波同步中符号定时误差会严重影响传统整数倍频偏估计算法性能的问题,提出一种高精度整数倍频偏及符号细同步的频域联合估计算法.该算法通过将发送端经圆周移位及差分调制的频域训练序列与接收端经差分调制的频域训练序列做互相关,能够同时进行整数倍频偏的估计以及符号细同步.经在多径信道条件下仿真结果的验证,该算法能达到很高的估计精度.     

OFDM系统的自适应符号同步算法

本文提出了一种在OFDM系统中基于导频符号的自适应符号同步新算法,它利用FFT的特性,采用频域同步方法,对符号定时进行估计。该算法计算量小,插入的导频数少,并且同步捕获速度、精度高低,可以灵活调节。仿真结果表明,该算法能简单而有效地获取符号同步,自适应性强。     

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。     

一种低信噪比解调的实现方案及性能仿真

高效率编码技术(如LDPC,Turbo码)的发展迫切要求降低解调门限。提出一种适用于QPSK调制方式的低信噪比解调方案,该方案采用频域非线性定时估计算法进行定时误差估计,利用FFT进行载波频差估计,利用周期性插入的导频序列进行载波相位估计。首先仿真了定时误差和载波相位误差对解调性能的影响,并在此基础上确定了算法的具体参数,最后对解调器的综合性能进行了仿真,仿真结果表明上述算法在Es/N0=2dB时的解调性能恶化小于0.5 dB。     

一种适合软件无线电的符号定时估计算法

研究了一种适合软件无线电的符号定时估计算法,该算法通过并行方法估计线性和非线性调制方式的符号定时。计算机仿真结果表明,通过设置观测时间间隔数和并行估计样本值的个数,算法可以满足多种调制方式对符号定时估计指标的要求,在误比特率为10-5时,相对于理想的相干解调性能,信噪比最大损失0. 5dB。算法全数字实现,复杂度适中,适合于软件无线电系统中对多种调制方式条件下符号定时估计的需要。     

一种卫星SCMA系统接收机同步算法

SCMA技术通过资源过载能够实现大规模用户的并发接入,非常适合物联网应用,但是SCMA解调性能受定时误差和载波频差影响较大。对此,文中通过基于导频的两阶段频差估计算法和ML相位偏差估计算法,实现大频差下的高精度频、相偏估计;通过SCMA和LDPC联合迭代,利用发送数据实现高精度定时误差估计。仿真结果表明,在AWGN信道下,载波同步算法采用优化的帧结构后可以获得距理想性能不到0.25dB的优异性能,定时同步算法在1次迭代下获得了距理想性能仅0.2dB的性能,在3次迭代下获得了与理想性能一致的优异性能,能适应大频差、高动态的卫星信道环境。     

多径衰落信道下的OFDM时频联合同步算法

符号定时和载波频率偏差将严重影响OFDM系统的性能。基于具有重复结构的CAZAC序列,提出了一种仅利用一个CAZAC符号实现符号定时、整数倍频偏与小数倍频偏估计的同步算法。这种算法在完成粗定时同步的同时得到整数倍频偏估计,然后根据整数倍频偏估计值对定时估计进行修正,最后完成小数倍频偏估计。分析与仿真结果表明,该算法相对经典算法,不但提高了传输效率,还显著改善了OFDM系统的定时与频偏估计性能,相比CAZAC序列算法,提升了多径信道下的同步性能。     

OFDM Carrier Frequency Offset Estimation Methods With Improved Performance

Orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) systems are highly sensitive to carrier frequency offset and symbol timing error. This paper deals with estimation method of integer frequency offset (IFO) without the aid of pilot symbols. The proposed IFO estimator exploits two consecutive identical OFDM data symbols with only change of phase. In order to improve the accuracy of the IFO estimator, receive diversity is adopted. To demonstrate the efficiency of the proposed IFO estimators, comparisons are made with other existing estimators in terms of error performance, estimation range, and complexity.     

采样时钟偏差对OFDM系统性能的影响

针对采样时钟同步偏差对正交频分复用（Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM）系统的影响，建立了数学模型，分别就采样定时偏差和采样频率偏差的影响进行详细分析；经过仿真，从星座图、误码率（Bit—Error—Rate，BER）及信噪比（Signal—to—Noise Ratio，SNR）损失等角度对采样频率偏差的影响做了揭示和验证。结果表明，采样频率偏差会引起信号幅度衰减和子载波间干扰（Inter—Carrier Interference，ICI），导致系统信噪比性能下降；这种影响与子载波位置有关，还会随着OFDM符号数的增多而加剧。     

一种基于分散导频块的频偏估计新算法

针对短突发信号解调的需要,提出了一种基于分散导频块的频偏估计新算法。区别于以往基于连续导频的频偏估计算法,该算法除利用了导频本身已知信息外,还充分利用了导频的位置信息。在相同的帧效率下,相比于基于连续导频的频偏估计算法,该算法可以获得更好的估计性能。理论分析和仿真结果都表明,该算法在其无偏估计范围内估计性能达到了相应帧结构下的克拉美罗界。     

Performance analysis of channel estimation for OFDM systems with residual timing offset

The authors present an analysis of the effect of timing offset on channel estimation for comb-type pilot-aided orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) systems. Residual timing offset does not negatively affect the channel estimation of the pilot subcarrier, but does corrupt the channel information obtained via interpolation. This paper provides the mean square error (MSE) channel estimation performance when a linear interpolation technique is used in a comb-type pilot-aided OFDM system. Analysis shows that the performance degradation of the channel estimator due to imperfect frame synchronization is dependent on the frequency correlation of the channels and the amount of timing offset     

OFDM系统中对最大似然算法频偏估计的改进

深入研究了基于循环前缀(Cyclic-Prefix,CP)的最大似然算法(ML)算法。针对这个问题,对基于CP的ML算法做了如下改进,改进的算法同时对连续3个符号进行ML估计。符号定时同步时,当前符号同步信息能够通过前面2个符号的同步信息得到校正。在进行频偏估计时,通过使用观察窗,在窗口内进行连续频偏值的均值运算,对频偏估计值误差进行矫正。     

一种新的PCC-OFDM定时时偏盲估计

多项式相消编码PCC是一种编码技术，在PCC—OFDM调制中，它把将发送的信息调制到一组加权的子载波而不是单个子载波中去。PCC能够显著地降低OFDM对载波频偏的敏感性。本文对PCC—OFDM系统提出了一种新的定时盲估计，估计器是在接收机中的FFT之前进行的。基于PCC—OFDM的符号波形特征，构建定时时偏估计度量函数。最大化度量来估计定时时偏。本估计器不需要训练序列、导频信号或周期前缀。仿真表明，估计器在一个OFDM符号内收敛，且误差较小。     

瑞利平衰落信道中跳频GMSK信号的接收

本文提出一种瑞利平坦衰落信道中跳频方式下接收GMSK信号的方案，该方案不需要前导字之类的冗余数据来提取同步信息，具有前馈的结构，因此避免了假锁。仿真结果表明每跳要传输80比特以上，才能够完成位定时与载波同步并实时解调。本方案适合于用软件无线电实现。     

Optimal pilot placement for frequency offset estimation and data detection in burst transmission systems

In this letter, we address the problem of pilot design for carrier frequency offset (CFO) and data detection in digital burst transmission systems. We consider a quasistatic flat-fading channel. We find that placing half of the pilot symbols at the beginning of the burst and the other half at the end of the burst is optimal for both CFO estimation and data detection. Our findings are based on the Cramer-Rao bound and on empirical evaluations of the bit error rate for different pilot designs. The equal-preamble-postamble pilot design is shown to provide a significant gain in performance over the conventional preamble-only pilot design.     

Super-Imposed Training Scheme for Timing and Frequency Synchronization in OFDM Systems

In this paper, a super-imposed scheme for timing and frequency synchronization is proposed for orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) systems. The proposed architecture includes a pre-defined pseudo-noise (PN) sequence, which is added to both the OFDM symbol and the cyclic prefix (CP) in time domain. In contrast to existing synchronization schemes, the proposed architecture has the advantage of better bandwidth utilization since it does not require extra pilot symbols. The peak-to-average power ratio (PAPR) is also significantly decreased. Both the timing and frequency offset estimators are derived using the maximum likelihood (ML) criterion. Efficiencies of the estimators are analyzed mathematically in AWGN channels. Simulation experiments are also conducted in frequency selective fading channels. Moreover, the optimal power allocation factor of the PN sequence is determined by minimizing the bit error rate using simulation experiments