一种新型正交导频在信道估计中的应用研究

关于无线通信问题,信道估计技术属于多输入多输出正交频分复用(MIMO-OFDM)系统.信道估计的准确与否直接关系到MIMO-OFDM系统的误比特率的高低.目前基于导频的信道估计所使用的导频序列抗多径性能较差,影响了信道估计的精度.为了提高估计精度和准确的信道传输特征,采用一种新型正交导频,即与m序列相乘的Walsh码作为导频符号插入.新的正交导频具有良好的自相关性和互相关性,可以有效提高系统的抗多径能力.仿真结果表明,新方法是与m序列相乘的Walsh码的信道估计算法,有效降低了系统误比特率,增强了系统的抗多径性能.     

基于子空间MIMO-OFDM系统信道估计

基于子空间的MIMO-OFDM系统的传统盲信道估计算法是在发射天线数目小于或等于接收天线数目的情况下进行的,对于接收天线的数目小于发射天线的数目的无法实现.提出了一种"虚拟接收天线"技术来解决传统信道估计中无法解决的问题.此外,还采用了空时分组编码,来提高系统的估计性能.由matlab仿真结果看出,采用的"虚拟接收天线技术"解决了天线数目问题,即突破了系统应用的局限性,空时编码技术的应用提高了系统的性能.简单讨论了发射天线数目对系统性能的影响,为进一步研究多输入多输出系统模型提供了有益的参考.     

基于压缩感知的MIMO-OFDM信道估计中的导频设计方案

多输入多输出-正交频分复用(Multiple input multiple output-orthogonal frequency division multiplexing,MIMO-OFDM)系统作为MIMO系统和OFDM系统的结合,具有很高的频带利用率并能有效地对抗无线信道的多径效应。本文研究了MIMO-OFDM系统稀疏信道估计及其导频优化,将信道估计问题转化为压缩感知(Compressed sensing,CS)理论中的稀疏信号重建问题,将最小化测量矩阵的互相关作为导频优化的目标。结合已有的随机序贯搜索(Stochastic sequential search,SSS)和扩展算法2(Extension scheme 2,ES2)算法以及导频移位机制,提出了一种快速的导频优化算法随机搜索移位算法(Stochastic sequential search-shift mechanism,SSS-SM)。此算法的运算复杂度远低于已有的ES2算法,运算时间不受发射天线数影响。将SSS-SM算法和ES2算法分别获得的导频设计结果应用于MIMO-OFDM系统的信道估计,仿真结果表明,采用SSS-SM算法可以更低的算法复杂度获得与ES2算法相同的信道估计性能;高信噪比情况下,SSS-SM算法对应的均方误差(Mean square error,MSE)比ES2平均低约3~5 dB,因此这种方法在高信噪比下更有优势。     

分布式MIMO-OFDM信号多频偏多信道联合盲估计

针对多径衰落信道下分布式多输入多输出正交频分复用(MIMO-OFDM)系统中频偏信道联合盲估计难的问题,提出了一种有效的多频偏多信道联合盲估计方法。该算法利用盲解卷积分离算法接收信号的同时得到有频偏影响的多个信道,对分离后的多个信号进行逐个频偏估计,补偿整体信道并去除信道模糊度,得到有效的信道估计值。仿真结果表明,与基于导频的频偏信道估计方法相比,所提算法可在5 dB获得1e-6的频偏估计精度,在15 dB左右获得1e-2的信道估计精度,实现了分布式MIMO-OFDM信号的多频偏多信道联合盲估计。     

MIMO-OFDM系统中基于小波包的信道估计方法

对多输入多输出-正交频分复用(MIMO-OFDM)系统中基于导频辅助的最小二乘(LS)信道估计算法进行研究,针对LS算法对噪声影响比较敏感的缺点,提出了一种基于小波包去噪的信道估计方法,对导频符号的信道响应进行去噪处理后,再做内插估计.根据该方法的思想,基于长期演进(LTE)协议进行计算机仿真与分析,结果表明该方法比传统的LS估计算法具有更好的性能,能够有效减小信道噪声的影响,提高信道估计精度.     

基于GAIC的MIMO-OFDM信道估计

对于多径稀疏的多输入多输出正交频分复用(Multiple-input and muItipIe-output orthogonal frequency division multiplexing,MIMO-OFDM)信道,提出了基于广义Akaike信息论准则(Generalized Akaike information criterion,GAIC)的MIMO-OFDM系统实用的信道估计算法,该算法能够估计出信道的长度和每径信道的时延,降低加性白噪声对信道估计的影响,提高信道估计的精度.通过仿真,与最小二来(Least squares,LS)算法和离散傅里叶变换(Discrete Fourier transform,DFT)算法相比较,大大地降低了信道的估计误差,提高了系统性能,且信道稀疏性越强,性能改善越好.     

多天线系统频域信道估计算法的研究

在天线性能优化问题的研究中,MIMO-OFDM 技术将 OFDM 与空时编码技术有机的结合在一起,能够大幅度的提高无线通信系统的信道容量和传输速率.为了有效地抵抗多径衰落、抑制干扰和噪声,提出了一种改进的 LS 频域信道估计的改进算法即分组 LS 频域信道估计算法.算法根据 MIMO-OFDM 系统相邻子载波频域信道响应变化缓慢的结论,把所有天线发送的 OFDM 子载波分成多组来进行信道估计.通过对算法的仿真建模并进行仿真,表明算法具有简化算法复杂度以及提高抗噪声和信道估计能力,在抗多普勒频移等方面有更好的性能.算法可为多天线系统信道估计的研究提供了设计依据.     

无人机OFDM数据链路中信道估计算法研究

针对无人机信道的特点,以及采用正交频分复用技术进行无人机数据链路传输的优点.在对OFDM关键技术信道估计进行研究时,要确保接收端能够准确的检测出由于无线信道变化造成的码间干扰,准确的解调出原信号.根据系统需要设计了梳状导频和块状导频联合的导频插入方式,该方式可以在数据传输和信道估计性能上做到折中,并对常用的信道估计算法进行分析研究提出了改进的最小均方误差信道估计算法,最后建立频率选择性信道模型对不同的信道估计算法进行仿真,分析仿真结果可以看出该导频插入方式和信道估计算法具有较低的复杂度,而且又具有良好的信道估计性能,适合在实际系统中应用.     

基于导频的MIMO-OFDM系统信道估计算法研究

信道估计作为MIMO-OFDM的一种关键技术对系统性能有着十分重要的影响,该文分析了基于块状导频、梳状导频、矩形导频对信道估计的影响,并对LS线性插值算法进行了改进,通过计算机仿真验证了改进的LS插值算法在精度和性能上优于原有的算法。     

有限反馈MIMO OFDM系统公平性资源分配算法

针对多输入多输出正交频分复用(Multiple input multiple output-orthogonal frequency division multiplexing,MIMO-OFDM)系统资源分配过程中信道信息反馈开销过大的问题,给出了一种基于有限反馈的公平性资源分配算法.该算法在发射总功率、目标误码率以及用户间比例速率约束条件下,以最大化系统和容量为目标,将相邻子载波分簇并反馈部分簇的信道状态信息(Channel state information,CSI),利用部分已反馈簇的信道状态信息CSI对未反馈簇的CSI进行估计,据此进行子载波簇、功率和比特三级分配.仿真结果表明,该算法在保证用户间比例公平性和系统和容量性能的同时,有效降低了系统的反馈开销,实现了系统性能与反馈开销的良好折中.     

一种改进的降低MIMO-OFDM系统峰均比的联合算法*

多输入多输出频分复用(MIMO-OFDM)技术是将OFDM与MIMO技术相结合的无线通信系统,它在继承OFDM与MIMO技术诸多优点的同时,具有OFDM系统存在的峰均比(PAPR)较高的问题。选择性映射法(SLM)和预留子载波保留算法(TR)具有很好地抑制PAPR的性能,但是把传统的TR或SLM方法直接运用到MIMO-OFDM系统中却难以达到很好地抑制PAPR效果。为了寻求在MIMO-OFDM系统中改善PAPR性能的同时降低算法实现复杂度,提出一种TR与SLM算法相结合的适合MIMO-OFDM系统的改进算法TR-SLM。通过理论分析与仿真结果表明,TR-SLM级联算法不仅能有效抑制MIMO-OFDM系统的PAPR,同时可减小算法的计算复杂度与系统实现的复杂度。     

基于梯度追踪的MIMO-OFDM稀疏信道估计算法

现有的压缩感知MIMO-OFDM信道估计方法多采用正交匹配追踪算法及其改进的算法。针对该类算法重构大规模的数据存在计算复杂度高、存储量大等问题,提出了基于梯度追踪算法的MIMO-OFDM 稀疏信道估计方法。梯度追踪算法采用最速下降法对目标函数解最优解,即每步迭代时计算目标函数的搜索方向和搜索步长,并以此选择原子得到每次迭代重构值的最优解。本文使用梯度追踪算法对信道进行估计,并与传统的最小二乘估计算法、正交匹配追踪算法的性能和计算复杂度进行比较。仿真结果表明,梯度追踪算法能够保证较好的估计效果,减少了导频开销,降低了运算复杂度,提高了重构效率。     

低速率矿山透地通信扩频信号的快速捕获方法研究

针对弹性波透地通信系统低频、低码速率的特点,提出了一种时分多通道分段滑动相关捕获方法。该方法对到达的码元进行分段接收,利用接收下一段码的时间处理之前接收的码段,即1个PN码周期分成若干个通道时隙,每个时隙对之前接收的PN序列段与通道的本地PN码进行快速滑动相关搜索。理论分析结果表明,在所需硬件开销与串并行搜索相同的情况下,使用时分多通道分段滑动相关捕获能获得与并行捕获相同的搜索速度;仿真结果进一步验证了该捕获方法的有效性。     

Sub-channel shared resource allocation for multi-user distributed MIMO-OFDM systems

Well-controlled resource allocation is crucial for promoting the performance of multiple input multiple output orthogonal frequency division multiplexing （MIMO-OFDM） systems. Recent studies have focused primarily on traditional centralized systems or distributed antenna systems （DASs）, and usually assumed that one sub-carrier or sub-channel is exclusively occupied by one user. To promote system performance, we propose a sub-channel shared resource allocation algorithm for multiuser distributed MIMO-OFDM systems. Each sub-channel can be shared by multiple users in the algorithm, which is different from previous algorithms. The algorithm assumes that each user communicates with only two best ports in the system. On each sub-carrier, it allocates a sub-channel in descending order, which means one sub-channel that can minimize signal to leakage plus noise ratio （SLNR） loss is deleted until the number of remaining sub-channels is equal to that of receiving antennas. If there are still sub-channels after all users are processed, these sub-channels will be allocated to users who can maximize the SLNR gain. Simulations show that compared to other algorithms, our proposed algorithm has better capacity performance and enables the system to provide service to more users under the same capacity constraints.     

基于FPGA的光波毫米波综合通信链路性能判决技术

本文分析了光波毫米波综合通信的特点,实现了其中关键技术之一的链路性能判决。作者分析了该技术的具体方法,即PN码的产生,快速同步以及利用PN码进行信道监测比较。主要介绍了滑动相关法和随动同步法两种PN码同步的方法,并进行分析比较。通过硬件在FPGA中实现了PN码的随动同步,并且对两路信道的误码率进行监测比较,完成了实物的测试。     

MIMO-OFDM系统中一种改进的最大似然信道估计算法*

对MIMO-OFDM系统中的信道估计进行研究,提出了一种对最大似然（ML）算法的改进,该算法首先采用ML算法获得初始估计值,然后联合检测进行迭代信道估计,充分利用上了接收端联合数据检测得到的数据信号信息与信道估计进行信息交互来提高估计性能,仿真结果表明,相对于传统估计方法,这种改进方法能够得到更好的均方误差和误码率性能,尤其是在导频数量较少时,此改进算法的性能提升将更明显。     

基于PN码随机化的MSAC攻击防御方法

基于流速率的直序扩频（DSSS）流水印技术在嵌入多比特的水印信息时采用同一伪随机（PN）码,使得已标记数据流具有自相似性,均方自相关（MSAC）攻击通过单条已标记数据流就可检测DSSS流水印的存在性,严重破坏了DSSS流水印的隐蔽性。PN码正交化方法虽可消除已标记数据流的自相关性,进而抵御MSAC攻击的检测,但正交PN码难以生成,应用范围受限。为此,提出基于PN码随机化的MSAC攻击防御方法,在向目标数据流嵌入每个水印位时均采用随机选择的不同长度的PN码进行扩展,使得已嵌入DSSS流水印的数据流速率的均方自相关不再呈现周期性峰值,进而可在MSAC攻击面前保持隐蔽性。理论分析与实验结果表明,基于PN码随机化的MSAC攻击防御方法可有效抵御MSAC攻击的检测,且所采用的PN码易于生成,便于部署和应用。     

高动态非线性调频直扩信号的伪码快捕算法

针对高动态非线性调频直接扩频(NLFM-DSS,nonlinear frequency modulation direct spread spectrum)信号伪码捕获的问题,提出一种基于离散多项式相位变换(DPT)的NLFM-DSS信号伪码快捕算法.首先通过瞬态矩确定信号的阶数,并将信号降阶成带残余频偏的直扩信号.然后采用PMF-FFT与功率谱相结合的方法实现伪码快速捕获.给出了基于该算法的信号模型和理论分析表达式,并通过计算机仿真验证了该方法的可行性,在扩频增益为1023时,利用功率谱非相关累积30次,可在信噪比为-20 dB时捕获到伪码.