MB-OFDM超宽带系统中模拟前端非理想因素的估计与补偿

解决模拟前端非理想因素:载波频率偏差、采样频率偏差以及I/Q失配对多带-正交频分复用超宽带系统的影响.提出时域载波频偏和I/Q失配估计和补偿方案.该方案包括一种能有效对抗大范围I/Q失配的数据辅助载波频偏估计算法,一种时域I/Q失配估计算法和一种2步式载波频偏、I/Q失配补偿算法.在频域,利用超宽带数据帧头的时域扩展特性进行残余载波频偏和采样频偏估计.仿真结果表明,即使存在较大非理想因素的情况下,提出的估计与补偿方案仍然能提供较好的系统误码性能.     

基于频偏估计算法研究

载波频率偏移是光通信系统中一种常见的损伤,常用数据辅助估计算法和非数据辅助估计算法进行频偏估计并补偿。两类算法可以均在时域或者频域进行估计。基于M次幂周期图盲估计是一种较为成熟的应用算法,经过改进可以应用在高阶调制格式。为降低频偏估计的计算量可以使用多级频偏估计算法,可以在不损失估计精度的前提下大大降低频偏估计的实现复杂度。通过仿真与实验,验证了多种频偏估计算法的正确性和有效性以及多级频偏估计的实用性。     

基于CMMB的时频联合载波同步ASIC实现

通过研究CMMB的协议标准,针对其特殊的帧结构,本文提出了一种适合于CMMB系统接收机载波同步的方案。该方案利用了时域同步的快速性和频域同步的精确性,采取了时频联合载波同步。首先在时域纠正小数频偏,消除ICI的影响;小数频偏校正完的数据经过FFT,在频域通过连续导频自相关求峰值,解出整数频偏;然后在频域再对整数频偏和小数频偏补偿过后的数据进行剩余载波频偏的跟踪。本文采用Verilog语言实现了具体的硬件电路,并运用流水线和模块复用技术,进行了电路的优化,通过FPGA的验证,证明了该算法硬件结构性能的实用性和优越性。     

一种1090ES相位编码信号的同步算法

载波同步是对1090MHz扩展电文(1090MHz Extended Squitter,1090ES)的相位编码信号进行相干解调的前提和基础,研究针对这种调制方式的基于数据辅助的载波频偏估计算法。构建了1090ES相位编码信号的频偏估计模型,提出了一种基于遗传算法的频偏估计算法,详述了该算法的特点及其实现步骤,并通过MATLAB仿真,分析比较了该算法与Kay算法、Fitz算法及M&M算法的频偏估计性能。该算法的频偏估计范围可以达到采样频率的50%,在信噪比高于3 dB时,频偏估计的均方误差接近于修正的克拉美罗界,并且可以同时兼顾频偏估计精度和频偏估计范围。     

一种适用于突发16APSK信号的载波同步算法

为了实现突发16APSK信号载波同步,介绍了信号模型,给出了开环载波同步算法,分析了开环载波频偏估计和载波初始相位估计,介绍了闭环载波同步算法,重点介绍了载波相位误差提取和闭环载波跟踪。通过载波同步仿真分析了开环频偏和初始相位估计及闭环开环联合算法的性能,验证了其适用于突发16APSK载波同步。     

MB-OFDM-UWB系统基于时域扩展的盲频率跟踪算法

对多频带正交频分复用超宽带系统同步技术进行研究,提出一种基于时域扩展技术（TDS）的盲载波频偏（CFO）跟踪算法。利用数据符号与其时域扩展符号的特殊映射关系,在时域和频域分别推导出残余载波频偏的盲估计公式,并构建相应的时频跟踪环路。仿真结果表明,该盲算法具有比导频辅助法更优的跟踪性能。10dB信噪比下,基于TDS进行时频跟踪的残余CFO均方根误差均达到2×10?4,系统误比特率可达10?6数量级。     

非数据辅助的OFDM系统符号同步算法

该文中研究了OFDM系统中的非数据辅助符号同步问题。首先,假设OFDM相邻子载波信道的频域响应相同,建立了一种基于OFDM系统相邻子载波间功率差值平方的代价函数,通过对代价函数最小化得到了一种适用于基带调制为恒幅调制的OFDM系统的非数据辅助符号同步算法。然后,通过对信道进一步假设,得到了其它两种类似的代价函数,并对载波频偏及信道噪声对算法的影响和算法的运算量进行了分析和讨论。最后,通过计算机仿真对所得同步算法在不同代价函数及不同载波频偏时的性能进行了分析,并同其它两种已有同类算法进行了比较。仿真结果表明,所得算法的性能总体上优于其它两种已有同类算法。     

OFDM系统中的同步偏移估计技术

在分析无线信道环境对OFDM系统影响的基础上,对目前该学术领域提出的多种同步算法进行了分析比较,探讨了数据辅助性估计的OFDM系统的同步过程,该过程包括符号同步、载波同步和采样率同步。该算法在时域上引入了一种更有效的导频方案,在此前提下,利用该PN序列的共轭对称性完成符号定时,然后通过一种基于PN的重复数据最大似然估计理论算法完成频偏估计。仿真结果证明,这种同步体制具有较好的同步精度。     

OFDM-IDMA系统的迭代频偏估计及补偿

针对OFDM IDMA系统中载波频偏(CFO)带来的子载波之间的干扰问题,提出了在各用户具有相同频偏下的联合逐码片(构的信号作为虚拟的训练序列进行频域频偏估计,同时进行相应的时域频偏补偿.理论分析及实验仿真结果表明:基于逐码片迭代检测的近无频偏时的性能CBC)迭代检测的载波同步方法.该方法利用迭代检测中的外信息重OFDM IDMA系统的频偏估计和补偿方法能够使系统性能接     

一种基于训练序列的改进的OFDM同步算法

文章在研究S&C算法和Park算法的基础上,提出一种基于训练序列的改进的正交频分复用(OFDM)同步算法.改进后的算法只使用一个训练符号,并通过对训练符号在时域乘以差分序列来消除定时同步中的峰值平台问题,通过对接收端和发射端的训练符号在频域的自相关性来估计载波整数倍频偏.改进后的算法在定时同步和载波频偏的纠正上较S&C算法有了较大的提高.     

OFDMA上行链路系统的频偏估计算法

介绍了正交频分复用多址接入（OFDMA）的优缺点,以及目前应用到的领域。对OFDMA上行链路载波频偏（CFO）估计研究的发展背景和方法分类进行了简要汇总,并对当前估计方法进行了总结分类;给出了带频偏OFDMA上行链路的系统框图和信号模型;且对现有的几种典型频偏估计算法进行了分析和讨论。总结和展望了OFDMA上行链路频偏估计方法的研究方向和关键问题。     

DAB接收机中载波频偏估计

同步系统是 DAB 接收机的关键之一,针对其中的载波同步算法进行了分析。在理论分析载波频率偏差对 DAB 系统性能影响的基础上,介绍了2种分别用于载波粗频偏估计和细频偏估计的算法。粗频偏估计算法基于 DAB 信号所特有的相位参考符号(PRS),细频偏估计算法基于 OFDM 信号所特有的循环前缀(CP),对其它采用 OFDM 技术的系统具有很好的通用性。仿真结果表明这2种算法估计性能良好。     

高速移动环境下OFDM系统载波同步的混合结构算法

在分析载波频偏OFDM系统信号模型基础上，提出了基于前导符号循环前缀相关和前导符号相关的混合结构载波同步的算法，将基于循环前缀相关的方法和前导符号相关的方法融合，从链路级研究了易于实现的载波同步算法，在高速无线多径Rayleigh信道下，车速120km／h时，比较了两种不同的载波同步算法仿真结果。     

Dynamic Nodes Selection Based Cooperative Frequency Offset Estimation Algorithm

Due to great carrier frequency deviation under high speed railway environment (HSRE), the existing estimation algorithms perform ineffectively in terms of complexity and the estimation accuracy. In this paper, dynamic nodes selection strategy is proposed to achieve diversity gains in cooperative frequency offset estimation. This paper presents a weighted frequency offset estimation model for each receiver. The model not only allows for the weight of SINR but includes the weight of strong path signal. Monte-Carlo method is used to simulate the HSRE OFDM system. And numerical results of cooperation model are compared with conventional algorithms. Both of which verify that the cooperative estimation method is closer to the lower bound and shows better system performance in terms of bit error rate.     

Packet acquisition in upstream transmission of the DOCSIS standard

In upstream transmission of the DOCSIS (data over cable service interface specification) 1.0/1.1 and the TDMA mode of DOCSIS 2.0 standard, a packet begins with a preamble, the length and value of which are programmable by the headend. The acquisition process includes packet detection, symbol timing estimation, carrier frequency offset estimation and carrier phase estimation by means of the preamble so that the following information packet can be correctly demodulated. Methods to solve these tasks are not subject to standardization and are left to the system designer. However, they have a great impact on the system performance and thus are key elements for implementation. We present dedicated algorithms. A specific preamble is created and the corresponding scheme for packet acquisition is described in some detail. The packet detecting algorithm is independent of the carrier and symbol timing. The symbol timing estimate is obtained by using the minimum mean square algorithm regardless of the carrier frequency deviation and carrier phase. Algorithms for estimating the carrier frequency offset and carrier phase are proposed. Computer simulation results are given for all algorithms presented.     

Parameter estimation and error reduction for OFDM-based WLANs

We consider parameter estimation and error reduction for orthogonal frequency-division multiplexing (OFDM) based high-speed wireless local area networks (WLANs). We devise or select algorithms that can provide benefit to the overall system performance and can be efficiently implemented in real-time. In particular, first, we give a channel model which is especially useful for assessing the channel parameter estimation methods devised for OFDM-based WLANs. Second, we provide a sequential method for the estimation of carrier frequency offset (CFO), symbol timing, and channel response by exploiting the structure of the packet preamble specified by the IEEE 802.11a standard. Finally, to correct the residue CFO induced phase error using the pilot tones, we consider maximum-likelihood phase tracking and least-squares phase fitting approaches; to improve the channel estimation accuracy using the decoded data, we present a semiblind channel estimation method; to mitigate the sampling clock induced time delay error, we provide a sampling clock synchronization approach that obviates the need of an automatic frequency control clock recovery circuit. The overall system performance of using our algorithms is demonstrated via several numerical examples.     

一种改进的高动态QPSK信号解调算法

正交相移键控(QPSK)调制解调方式广泛应用于深空通信、数字卫星通信等高速系统中,高动态QPSK信号具有较大的多普勒载波频偏,针对现有的解调算法对QPSK信号频偏估计范围小、精度较低等问题,提出了一种改进的高动态QPSK信号解调算法。该算法利用基于Zoom-FFT的Quinn频率估计算法对载波频偏进行估计,将频偏估计分为粗估计和精估计两个过程,对估计所得频偏进行补偿后利用Costas环完成载波同步。在MATLAB中对算法进行了仿真,仿真结果表明,该算法能够实现对高动态大频偏QPSK信号的有效捕获,与传统的解调方式相比,该算法对载波频偏的估计范围更大,且具有更高的频偏估计精度和更好的误码性能。     

一种基于频域相关实现OFDM时频同步的方法

该文根据频域相关的原理,提出了一种新的用于无线移动信道下的正交频分复用(OFDM)系统的时频同步算法。该算法能够同时实现时间同步与频偏估计。该算法设计了一个长为一个OFDM信元的前缀信元,使用在频率域相关的方法来实现初始时间同步。该算法利用时间同步的相关结果以及匹配相关的原理实现初始频偏估计,并且能够将初始频偏估计的估计范围扩展到整个OFDM的系统带宽。仿真结果表明,在高斯信道与衰落信道下,该算法具有良好时频同步性能。     

MPSK信号载波频率盲估计

该文针对调制自动识别中,MPSK信号调制相制和训练序列未知的情况,提出了一种利用定时同步信号的差分相位有效识别MPSK信号相制M,并精确估计其载波频偏的方法。该算法不仅克服了调制制式不明对频偏估计的不利影响,还通过引入线性相位展开和高阶时延相关,大大提高了大频偏、低信噪比下估计的性能,对调制自动识别中MPSK信号的澄清和参数估计起到关键作用。     

OFDM系统中同步问题的研究

OFDM系统的实现还存在着一些方面问题,如：同步问题尤其是频偏,峰值功率与平均功率比值过高,器件的非线性化等。OFDM系统对同步偏差敏感是本文讨论的重点,尤其是频偏。因此怎样获得准确的符号定时和载波频偏估计对OFDM系统性能至关重要。本文围绕OFDM同步过程中的符号定时和载波频率偏差问题进行描述,在分别介绍同步过程中捕获和跟踪两个阶段各自一些典型算法基础上,对一种基于保护间隔／循环前缀（PI／CP）的联合实现符号定时和载波同步最大似然估计（MLE）算法进行叙述并仿真。