ICI自消除机制下的OFDM信道估计

在正交频分复用(OFDM)系统中,相干解调比差分解调有3 dB的增益,所以一般采用相干解调.为获得准确的信道信息,就需采用基于导频辅助(PSA)的信道估计方法.而在移动多径信道中,时变性致使子载波之间不再严格正交,从而造成子载波间干扰(ICI),影响信道估计性能.对此文中提出了1种基于ICI自消除的新型OFDM信道估计...     

基于低压电力线正交频分复用系统虚载波改进信道估计算法

分析低压电力线信道特性,提出了一种增加导频密度的信道估计算法.该算法用导频取代系统部分虚载波,再将新的正交频分复用符号中的导频进行重新分布,实现导频在系统子载波中等频率间隔分布,依靠导频频率间隔的减小,达到提高信道估计精度的目的;为了防止虚载波数量的减少导致符号间干扰的增加,对滤波器的设计进行了改进,将传统的升余弦窗函数与改进升余弦窗函数进行线性组合.此外,将低密度奇偶校验码应用于系统中,得到更加精确的信道频率响应特性.仿真结果表明,该信道估计算法可获得比传统正交频分复用系统更低的信道估计均方误差和误码率,且不降低系统符号传输速率.     

采用正交小波的宽带电力线通信调制技术研究

提出一种基于正交小波的宽带电力线正交频分多路复用调制方法(OFDM),用正交小波替代传统的离散傅氏变换对OFDM系统进行优化设计,在不加保护间隔的前提下,减小系统干扰。并通过Matlab实现两种OFDM系统的仿真。仿真结果表明,优化的OFDM可显著减小多径影响,使系统子载波信道间干扰(ICI)和码间干扰(ISI)的功率值降低,提高了OFDM的综合抗干扰能力。     

基于DCT与自适应人类学习优化算法的图像匹配算法

为提高图像匹配的精度和速度,利用离散余弦变换(DCT)和自适应人类学习优化算法(ASHLO),提出了一种快速并且抗噪性强的图像匹配算法。该方法利用当前搜索位置子图像和模板图像离散余弦变换后的参数构造适应度函数,经过迭代寻优寻找最优匹配位置。将该算法在正常情况下以及不同噪声情况下与穷举法、基于粒子群算法(PSO),基于人工蜂群算法(ABC)的图像匹配算法进比较。实验结果表明,该算法可以获得较高的准确率,成功匹配率约95%,且速度快,抗噪性强。     

电力线OFDM系统整数频偏估计算法

正交频分复用(orthogonal frequency division multiplexing,OFDM)技术是电力线通信中重要的调制技术,而OFDM系统的主要缺点之一是对载波频率偏移非常敏感,故载波频偏估计是OFDM系统的关键技术之一。对采用Chu序列的互相关整数频偏估计算法进行改进,提出了基于最大后验概率准则的整数频偏估计算法。该算法在原有算法基础上考虑训练序列周围的数据符号和噪声影响,增加了一个修正项,可以进一步降低整数频偏估计错误检测概率,提高估计的准确性。仿真结果表明,与原互相关算法相比,该算法降低了一般通信信道和电力线通信信道下的整数频偏估计错误检测概率,在电力线OFDM通信系统中具有良好的应用前景。     

正交频分复用系统中基于迭代插值的低压电力线信道估计

<正>交频分复用(orthogonal frequency division multiplexing,OFDM)技术以其多种优势成为低压电力线通信的最佳选择,信道估计是OFDM系统的关键问题之一。分析低压电力线信道特性,针对信道慢时变特性及噪声复杂的特点,提出一种适用于低压电力线通信的采用迭代插值的信道估计算法。该算法对导频符号的频率响应进行迭代插值,求出整个信道的频率响应,并利用信道响应的自相关矩阵,对信道频率响应进行优化,从而得到更加精确的信道估计。仿真结果表明,该信道估计算法能有效地跟踪低压电力线信道特性,降低了系统的误比特率和均方误差。     

宽带电力线载波OFDM信道估计

正交频分复用（OFDM）是电力线高速数据传输的有效调制技术.而电力线信道的时频双选择性造成OFDM系统的频率偏移,导致载波间干扰（inter-carrier interference,ICI）.为准确掌握信道特性,提出了基于离散长球序列-基扩展模型（DPSS-BEM）的宽带电力线载波OFDM信道估计方法.采用二维DPSS-BEM对电力线信道进行建模,将电力线信道视为二维正交分量的线性加权,并利用导频位置的训练信息和最小二乘法估计权值.仿真表明,该方法能有效地跟踪电力线信道变化,改善信道的归一化均方误差和误码率性能,以便有针对性地采取措施,减少载波间的相互干扰.     

OFDM系统中基于卡尔曼滤波和FFT的信道估计算法

本文提出了一种OFDM系统中基于卡尔曼滤波和FFT的二维导频辅助信道估计算法.OFDM系统作为一个多载波传输系统,其信道估计需要在时间和频率两个方向同时进行.在这种新算法中,首先在时间方向上采用标量卡尔曼滤波器对导频处信道信息进行估计,然后在卡尔曼估计的基础上进行频率方向上的FFT插值,从而估计出全部的信道信息.在性能上这种新方法与基于维纳滤波器的信道估计算法接近,但实现更为简单,更适合应用于实时传输系统的信道估计.     

新型电力系统环境下FBMC系统信道估计

移动无线通信在新型电力系统的发电、输电、配电、变电、用电等环节中都有着广泛的应用场景,滤波器组多载波(Filter Bank Multi-carrier,FBMC)技术作为一种新型无线通信方式,相比4G应用的正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)技术有着频带利用率高、带外功率泄漏低、无须循环前缀等优点,但也存在计算复杂度高、虚部干扰难以消除等缺点,对信道估计环节接收信号的恢复造成影响。为高效解决FBMC系统信道估计问题,结合压缩感知思想,利用稀疏度自适应匹配追踪(Sparse Adaptive Match Pursuit,SAMP)算法与离散傅里叶变换(Discrete Fourier Transform,DFT)算法,设计并完成信号恢复实验以及FBMC系统信道估计仿真实验,随机信号恢复实验验证了SAMP算法的重构性能,在FBMC系统信道估计仿真实验中,将提出的算法与SAMP、子空间追踪(Subspace Pursuit,SP)、正交匹配追踪(Orthogonal Matching Pursuit,OMP)等常见压缩感知算法充分比较,结果证明该算法相比其他传统算法有更低的误码率和更低的均方误差。     

不同标准类型的OFDM信号识别方法

目前正交频分复用（OFDM）信号识别研究已有众多方法,但不同标准类型的OFDM信号识别的研究尚不多见。针对这类问题,提出了一种不同标准类型的OFDM信号识别方法。该方法首先提出基于逼近采样信号频谱截止频率的过采样率估计方法,依据估计出的过采样率,采用改进的时域可变延迟自相关方法估计出OFDM信号的子载波个数,然后基于高阶累积量的二阶和四阶的组合特征量估计出空载波个数,最后将估计出来的子载波个数和空载波个数与标准协议相比较,从而识别出不同标准协议的OFDM信号。仿真实验结果表明,该方法在低信噪比多径信道下有效地实现了不同标准类型的OFDM信号识别。     

Iterative channel estimation and decoding of turbo-coded OFDM symbols in selective Rayleigh channel

This work deals with the detection of turbo-coded symbols in orthogonal frequency-division multiplexed (OFDM) systems. OFDM symbol detection requires channel estimation, which is often carried out using known pilots. In this paper, an iterative detector composed of a turbo decoder and a channel estimator is proposed. These modules perform jointly and exchange soft information through an iterative process. The decoder consists of the maximum a posteriori Bahl-Cocke-Jelinek-Raviv (MAP-BCJR) algorithm, and the channel estimator is based on the minimum mean-square error (MMSE) criterion. The proposed approach allows for the use of all available information, increases the quality of channel estimation, and improves the system performance. This paper also proposes a new expression of the channel reliability factor used by the MAP-BCJR decoding algorithm. This metric depends on signal-to-noise ratio and the channel estimation error variance. The effect of the channel reliability factor and of the channel estimation error are investigated.     

一种应用于配电网电力线通信的快速比特分配算法

自适应正交频分复用是一种适用于高速电力线数据通信的技术,比特分配算法是这一技术的重要组成部分。文章针对电力线通信信道的实际条件,探讨了适用于电力线通信的优化模型,并提出了一种新的应用速率自适应准则的动态带宽优化算法,该算法通过对子信道的划分,采用贪婪法原理快速实现子信道的比特分配。理论分析和仿真结果表明该算法具有较低的复杂度,并且能得到令人满意的分配结果。     

A method of ICI cancellation for OFDM with delay diversity

In orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) system, the time variation of a wireless channel destroys orthogonality among the sub-carriers, and this induces inter-carriers interference (ICI) and degrades system performance severely in mobile environment. In this paper, a new method of ICI cancellation based on delay diversity (DD) was proposed, which provides a way to mitigate the negative effect from the time variation of the wireless paths, thus improve the system performance greatly. The new method was called time-domain self-interference cancellation (TDSIC) algorithm, which is different from other existing methods, such as frequency-domain method. In a cyclically extended OFDM system, the fading characteristics of extended OFDM symbols with different cyclic delay are different with each other, so in our TDSIC method, a new diversity collection scheme at the receiver end is proposed, which can be used to improve the system performance by suppressing ICI through selecting appropriate parameters. Moreover, the cyclically extended OFDM symbol at the transmitter side and diversity collection with different delay added OFDM symbols at the receiver side are used in the TDSIC method with the tradeoff of time-expense, so the well-known fixed delay for symbol at the transmitter side may be detected by the receiver side through estimating several parameters of wireless channels. In summary, the key of the TDSIC method is to improve the system performance with the cost of time. Based on performance analysis, simulation has proved that TDSIC may effectively improve the performance of the time-variant wireless channel.     

基于特殊导频序列的多用户OFDM系统中的频偏和信道联合估计

本文提出了一种新的导频设计方法应用在多用户OFDM系统中来进行联合估计频偏和信道.根据最小化MSE准则,设计最优的导频序列以满足均方误差最小,从而得到该导频序列是等功率的且具有循环移位正交性.仿真结果表明,本文所提出的最优导频序列优于任意导频序列在对频偏和信道联合估计的运算中.同时,通过采用改进的ML(最大似然估计)算法能够大大减小运算的复杂度.这种方法在系统具有较小频率偏移的情况下非常适用.     

A robust pilot-symbol-aided channel estimator for OFDM wireless communications

This paper presents a pilot-symbol-aided channel estimator for orthogonal frequency-division multiplex (OFDM) wireless communication systems. The proposed scheme is highly robust to time variation of wireless channels. In addition, it is equivalent to the conventional two-dimensional (2-D) minimum mean square error (MMSE) channel estimator, but with greatly reduced computational complexity. The reduction in complexity is achieved by employing the 2-D inverse fast Fourier transform (IFFT), 2-D FFT, and a 2-D weighting function instead of a 2-D filter. The weighting function is derived based on the mean square error (MSE) criterion and is simple to implement. For cases where channel statistics are not available, a robust estimator based on a simple 2-D windowing function is proposed. Furthermore, an enhanced channel estimator that can further improve the performance of the robust estimator is proposed. Simulation results demonstrate that the proposed robust and enhanced estimators are highly effective for realistic situations without the need for channel statistics.     

一种新型多载波传输方式的研究

传统正交频分复用(OFDM)系统利用各个子载波之间的正交性来区分各路信号,且各个子载波之间的最小频率间隔在信号频谱上满足奈奎斯特准则,若进一步减小最小频率间隔,子载波之间正交性遭到破坏,会引入相当严重的载波间干扰。针对子载波频率间隔小于OFDM信号最小频率间隔的情况,提出将各个子载波进行Gram-Schmidt正交化转化为相互正交的波形,这样在加性高斯白噪声信道上传输,所占的频谱宽度比传统OFDM信号要窄,即频谱效率提高,并且误码性能不会恶化。信息论中脏纸编码对这种信号处理方法提供了理论依据,仿真结果也验证了上述方法的正确性。     

一种改进的电力线正交频分复用信道估计的最小平方算法

信道估计是正交频分复用(Orthogonal FrequencyDivision Multiplexing,OFDM)技术数据解调与均衡的基础,文章在分析电力线信道特性的基础上,分析了采用离散导频技术的信道估计算法的性能,针对其抗噪声干扰能力弱的特点,提出了通过截短时域冲击响应长度来提高估计精度的算法.在电力线信道环境下的仿真计算证明了该算法具有良好的估计性能.     

低压电力线OFDM载波通信系统符号定时同步方法

正交频分复用(OFDM)技术用于低压电力线载波通信可以有效克服电力线弥散信道的多径、频率选择性衰落特性的影响.但OFDM系统对同步误差的影响相当敏感,准确的符号定时和频偏估计是实现OFDM系统的关键.文中采用改进的延迟相关符号定时同步方法实现了低压电力线OFDM载波通信系统的准确符号同步.对比分析了双滑动窗功率比值法、延迟相关算法、改进的延迟相关算法应用于实际低压电力线弥散通信环境中的效果,结果表明采用改进的延迟相关算法更稳定可靠,精度更高.实际低压电力线信道实验网络测试表明,改进的延迟相关算法可以更准确有效地进行OFDM系统符号定时,且符号定时同步不受频偏影响,具有很强的鲁棒性.     

基于公平因子的宽带电力线OFDM系统跨层资源分配

针对宽带电力线通信OFDM系统的资源优化分配问题,在分析低压宽带电力线通信系统网络结构的基础上,建立资源不足且存在多种实际约束下多业务多用户在多子载波上的资源分配模型,提出一种基于公平因子及用户紧急度的跨层资源分配算法,在保证RT用户最小速率及NRT用户间公平性的同时最大化系统吞吐量。典型电力线信道环境下的仿真结果表明,算法在满足资源分配模型优化目标下性能更优。     

离散分数阶Fourier变换的阶数分解算法

分数阶Fourier变换在科学计算和工程中有广泛应用前景,但现有的离散分数阶Fourier变换（DFRFT）缺乏有效的快速算法。本文给出了一种采用阶数分解的DFRFT算法,由特定阶数DFRFT的加权和可得到任意分数阶域的DFRFT,权系数由DFTHermite本征值和附加零构成序列的离散Fourier反变换（IDFT）得到,且在搜索最佳分数阶域的过程中仅需计算一次IDFT,无需重新计算其所有变换核,从而可有效减少运算量,适合于应用在分数阶域的多分量信号检测和滤波处理中,仿真结果表明了该算法的有效性。