OFDM系统中一种改进的最大似然同步迭代算法

在考虑多径衰落信道的影响下,改进了基于循环前缀的最大似然(ML)同步迭代算法,弥补了原ML迭代算法只在高斯白噪声信道背景下才能得到准确的定时和频率偏差估计的不足,实现了多径衰落信道下的同步估计.并在多径衰落信道下进行了仿真实验,结果表明改进迭代算法在具有较好的同步性能.     

OFDM系统中基于循环前缀的频偏估计算法

文章对几种常用的基于循环前缀(CP)的最大似然同步算法进行了分析,并对其频偏估计方差进行了比较;同时针对基于CP的同步算法在多径衰落信道下性能较差的情况,提出了一种改进的CP同步算法并进行了仿真,结果表明相比于原ML算法,文中算法在多径信道下可有效提高频偏估计性能.     

一种改进的TD-LTE下行定时同步算法

针对正交频分复用定时同步实际应用问题,利用循环前缀的统计能量差和统计相关特性,提出了一种改进的TD-LTE下行定时同步算法,减小了计算复杂度,同时能检测循环前缀类型.仿真结果表明,算法在多径衰落信道下,特别是小信噪比条件下,定时同步性能优越,并对归一化频偏和多普勒频移变化具有较强的适应能力.     

一种改进的FSO—OFDM时间频率同步方案

提出了一种基于FH序列的自由空间光通信多载波调制（FSO—OFDM）时间频率同步方案。通过使用由FH序列构成的特殊训练序列估计出精确的定时同步位置和整数频率偏差,利用OFDM符号循环前缀中未受污染的部分估计出小数频率偏差,仿真结果表明该算法在高斯信道和多径衰落信道下可以进行有效的符号定时同步和频率同步。     

基于迭代的FH-OFDM小数倍频偏估计算法

为了提高跳频正交频分复用（FH—OFDM）系统载波同步估计精度,提出了一种使用信道估计结果辅助,3次迭代的载波和定时估计算法。通过对接收信道噪声的估计确定门限逻辑,实现了高精度小数倍频偏估计。仿真结果表明,20dB信噪比时,在高斯白噪声下,新算法的估计精度高于基于循环前缀的算法10倍;在多径信道下,新算法的估计精度高于基于循环前缀的算法100倍;实验表明,使用该算法接收机性能优于基于循环前缀的算法。实验结果表明,该算法星座收敛较好。     

基于新型前导符号的OFDM同步算法

在多径信道中,循环前缀最大似然估计盲OFDM同步算法的性能较差,循环前缀集相关同步算法增强了对抗多径的能力,获得了较好的同步性能,但同步时延非常大.为了缩短集相关同步算法的同步时延,设计了一种前导符号,基于此前导符号,提出了一种快速集相关运算同步算法.蒙特卡洛仿真结果表明,在多径信道下,该算法比循环前缀集相关同步算法具有更好的同步性能.进一步的分析还证明本文算法的同步时延也大大缩短.     

多径信道下TD-LTE系统中定时同步算法的研究

多径传播是无线信道所固有的特性,信道时延的存在将会导致符号间干扰(ISI),严重影响接收端信号的解调.本文重点研究了多径信道下TD-LTE系统中的定时同步模块,并对基于循环前缀(CP)的能量差分算法加以改进,联合主同步信号(PSS)精确估计定时同步位置.仿真结果表明,该算法在多径衰落信道下能获得较好的定时同步性能,即使在信道时延较大的情况下也能够稳定地工作.     

一种用于OFDM符号定时跟踪的盲估计算法

利用具有循环前缀和循环后缀的OFDM帧结构,该文提出了一种新的符号定时跟踪盲估计算法。理论分析及仿真表明,无论在AWGN还是多径衰落信道条件下,该定时算法估计的均方差都小于ML算法。     

一种改进的基于训练符号的OFDM同步算法

根据一个OFDM符号前面的循环前缀是该符号最后一段数据的复制这一特性,结合Schmidl算法中特殊结构的训练序列,得出了一种改进的利用循环前缀来实现符号与频偏联合估计算法。先利用循环前缀的特性做粗符合同步,之后再利用Schmidl算法中的训练序列前后两部分良好的自相关性,来做细符号同步。仿真结果表明,新算法能够实现精确的符号定时,而且在AWGN和多径信道中均能较容易实现精确的频偏估计。     

一种利用训练帧实现OFDM定时同步的新算法

针对OFDM系统定时同步的Schmidl&Cox算法估计精度低,误差大,在多径条件下定时同步性能降低的缺点,提出了一种新算法.该算法利用新颖的训练帧和改进的估计器进行定时同步估计,仿真结果表明新算法克服了Schmidl&Cox算法的缺点,大大提高了OFDM系统的定时估计精度和在多径信道条件下的定时同步性能.     

瑞利衰落信道下改进的OFDM符号定时算法

对相干OFDM系统中结合循环前缀和导频信息的传统符号定时同步算法进行了分析和研究,提出了一种改进的符号定时同步算法.此算法相对于传统算法由于更加有效的利用了观察样本信息,具有更大的定时同步范围.同时考虑时间偏移参数在若干OFDM符号区间内不变,给出了一种利用连续多个OFDM符号的算法,以提高定时同步的准确度.仿真验证了所提出算法在瑞利衰落信道下可以有效地改进传统算法的定时性能.     

正交频分复用技术在协作通信下的应用

协作分集技术利用其他用户进行协作传输,可以获得一定的分集增益,但是在频率选择性衰落信道下性能不很乐观。为了对抗频率选择性衰落,采用正交频分复用(ODFM)技术与协作分集技术相结合的方法,研究了基于OFDM技术的协作通信,对在不同调制技术、不同信道估计方法下系统的性能进行了比较,为了进一步提高系统性能,对传统S&C算法进行了改进并应用于该系统中,仿真实验结果表明,改进的定时同步算法性能优于传统的S&C算法。     

A robust timing synchronization design in OFDM systems?part I: low-mobility cases

In this paper we are interested in designing a robust timing synchronization algorithm for OFDM systems that utilize pilot-aided channel estimation. We first characterize the impact of timing errors on the performance of a pilot-aided OFDM system. We derive analytical expressions for average channel estimation error variance in the presence of timing errors in high delay spread fading environments. The derived expressions show that pilot-aided channel estimators are considerably sensitive to timing synchronization errors due to the impact of rotations in different bases. We then show how to utilize this sensitivity to design a robust timing synchronization algorithm, without training overhead. The proposed algorithm is a cross-block design that uses channel estimation information to improve timing synchronization. We confirm our analytical results by simulating the proposed algorithm in high delay spread fading environments. In this paper, i.e. part I, we focus on timing synchronization for low-mobility cases. The analysis and results are then extended to high-mobility applications in part II.     

一种基于数据辅助的OFDM系统符号同步算法

该文提出了一种改进的OFDM系统符号同步算法。在集相关法估计出FFT有效采样窗的基础上,加以数据的辅助,将恢复后的符号序列再次进行OFDM调制并与接收信号作相关,能够求出符号到达的准确时刻。这种基于数据辅助的方法提高了估计过程中的信噪比。仿真结果表明,该方法在多径衰落信道下能获得较好的定时同步性能。     

3GPP-LTE系统小区搜索算法研究

提出了一种通过对信号的过采样方法,改善频偏估计;通过对同步信号的修改,在不影响定时同步性能的前提下,简化整个系统;通过对AWGN信道和多径衰落信道下的实验仿真结果的分析,可以看出此改进方法能够满足3GPP-LTE系统对小区搜索性能指标。     

OFDM中改进的基于循环前缀的ML迭代同步算法

利用多个OFDM符号中相同位置的连续多个抽样点相关求均值的方法,提高了估计精度。根据信噪比的高低和多径时延的大小,动态调整参与相关运算的循环前缀长度,提出了以长度D=Ng作为迭代间隔,降低了算法复杂度。在4径衰落信道模型,子载波数为1024,循环前缀Ng为256,子载波调制方式为QPSK,M取值为6,仿真结果表明,该算法在多径衰落信道下都具有良好的定时和频率偏差估计性能。     

Performance analysis on an MAP fine timing algorithm in UWB multiband OFDM

In this paper we develop a fine synchronization algorithm for multiband OFDM transmission in the presence of frequency selective channels. This algorithm is based on maximum a posteriori (MAP) joint timing and channel estimation that incorporates channel statistical information, leading to considerable performance enhancement relative to existing maximum likelihood (ML) approaches. We carry out a thorough performance analysis of the fine timing algorithm, and link the diversity concept widely used in data communications to the timing performance. We show that the probability of the timing offset equal to or larger than Delta taps has a diversity order of N_B min(Delta, L) in Rayleigh fading channels, where N_B is the number of subbands and L is the number of channel taps. This result reveals that the timing estimate is very much concentrated around the true timing as the signal to noise ratio (SNR) increases. Our simulations confirm the theoretical analysis, and also demonstrate the robustness of the proposed timing algorithm against model mismatches in a realistic UWB indoor channel.     

基于IEEE 802.11a的OFDM系统信道估计算法研究及实现

无线信道的复杂性和随机性使得信道估计在无线通信系统中的作用尤为重要。针对IEEE 802.11a协议以及无线衰落信道的特点,在MATLAB环境下建立系统仿真模型,采用相应的信道估计算法进行仿真。通过对算法性能以及复杂度的比较选择合适算法并在此基础上对算法进行改进。将改进后的算法在FPGA硬件平台上实现。仿真结果表明,该算法是一种较为理想的信道估计实现方案,具有较好的实用价值。     

A robust timing synchronization design in OFDM systems?part II: high-mobility cases

In this paper we consider the design of a robust timing synchronization algorithm for pilot-aided OFDM systems in high-mobility fading environments. We first analyze the impact of both mobility and timing errors on the performance of a pilot-aided OFDM system for frequency selective fading channels, by deriving an expression for channel estimation error variance. The analysis will show that, even for high levels of mobility, a pilot-aided channel estimator is considerably sensitive to timing errors, due to the impact of rotations in different bases. We then show how this sensitivity can be utilized to design a robust timing synchronization algorithm for mobile OFDM systems, without relying on synchronization training information. Theoretical results are then confirmed by simulating the performance of an OFDM system in high delay and Doppler spread fading environments. Finally, we show how the proposed mathematical framework and algorithm can be used to address timing synchronization in the presence of a frequency offset as well. The analysis of this paper is the extension of the derivations of Part I [8], the accompanying paper on the design of a robust timing synchronizer for low-mobility OFDM systems.