易于硬件实现的OFDM系统采样频率同步算法

分析了正交频分复用（OFDM）系统中采样频率偏移对系统性能的影响,提出了一种在频域进行估计和校正的采样频率同步算法.该算法易于硬件实现,与采用最小二乘法（LS）的估计算法相比可以减少20%的硬件资源,提高1倍的工作速度.根据IEEE 802.11a无线局域网（WLAN）标准进行了算法仿真和现场可编程门阵列（FPGA）上的硬件实现研究.仿真结果表明,无论是在高斯白噪声（AWGN）信道还是多径信道下,该算法均可以有效地对采样频率偏移进行校正,使系统性能符合标准要求.通过在FPGA上的硬件实现以及使用Xilinx的Chip scope Pro进行的在线实时验证表明,该算法可以在占用较少硬件资源的条件下,实时、连续地对信号进行处理,可以作为一个完整OFDM基带处理器的子模块.     

改进的OFDM迭代最大似然定时同步方法

针对基于循环前缀的ML定时同步方法和迭代ML算法不适用于多径信道和瑞利衰落信道的问题,提出一种改进算法。进行一次ML算法得到定时估计,作为迭代ML算法的初始值,利用多组数据联合估计来克服多径衰落和瑞利衰落的影响。仿真结果表明,该算法在AWGN信道、多径信道和瑞利衰落信道条件下均能进行有效定时同步。     

改进科斯塔斯环的LDPC码相位同步算法

提出了一种基于改进科斯塔斯环的LDPC编码系统迭代相位同步算法.该算法用LDPC译码过程中每次迭代产生的数据符号的后验概率更新科斯塔斯环中的错误信号,从而以迭代的方式达到相位同步.该算法将LDPC译码过程和科斯塔斯环相位同步过程以迭代方式相结合,仿真表明,在系统存在一定程度频率偏移的条件下该算法能对相位错误进行有效的盲估计,且对一定程度频率偏移具有很强的鲁棒性.     

基于802．11a的符号同步改进算法

OFDM(orthogonal frequency division multiplexing)系统内存在多个正交子载波,其对于定时和频率偏移特别敏感,因此时间和频率同步显得尤为重要.参考IEEE802.11a物理层帧结构,分析了802.11a协议符号同步算法和其存在的问题,介绍了一种改进的互相关同步算法.仿真结果表明,改进算法在接收信号存在频率偏移时,能改善原算法性能,提高定时估计的准确性.     

新的OFDM系统同步联合算法

对正交频分复用(OFDM)系统的同步算法进行了研究。提出了一种基于循环前缀和虚载波的联合算法。该算法不需要辅助数据,降低了系统冗余度。该算法首先根据循环前缀的特点,用ML算法完成符号同步和小数频偏估计;其次根据虚载波的位置偏移得到整数频偏估计。仿真表明,该算法能够实现符号同步和大范围的频偏估计、计算复杂度低、系统冗余度小,并且可用于快同步。     

OFDM系统中一种改进的基于循环前缀的同步迭代算法

在考虑了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,利用多个OFDM符号中相同位置的抽样点相加对参与相关计算的抽样点进行了修正,使抽样点的幅度变化降低,从而提高了同步迭代算法的精度。同时弥补了原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。分别在高斯白噪声信道下和多径衰落信道下进行了仿真实验,结果表明:改进迭代算法在任一信道下都具有较好的同步性能。     

OFDM码元定时和频率偏差估计中的最佳相关长度分析

码元定时和频率偏差估计是OFDM系统的关键技术之一．以相关运算为核心的最大似然算法(ML)在OFDM码元定时和频率偏差估计中得到广泛的应用．如何确定多径传播环境中接收机最佳相关长度是影响ML算法实际应用的关键．通过分析得出：减小ML中相关窗长度可以有效地抑制多径传播的影响;其最佳相关长度等于循环前缀与最大多径时廷之差．部分相关ML算法首先利用子空间分解技术动态跟踪多径信道变化,再实时计算出最佳相关长度用于码元定时和频率偏差估计．仿真结果证明新算法可以有效地抑制多径传播对同步估计性能的影响．     

OFDM系统中的定时和频率同步

设计了一种新的训练符号并提出基于该训练符号的一种时频同步方案．利用该训练符号在时域的共轭对称性,对接收训练序列进行移动相关来完成定时同步;利用训练符号在频域良好的自相关性估计整数倍频偏,结合最大似然算法估计小数倍频偏以完成频率同步．理论分析与仿真结果表明,与传统算法相比,所提方案的定时偏移估计精度更高、频率偏移估计范围更大．     

OFDM系统基于自适应滤波的LS信道估计

针对传统LS信道估计的性能受噪声影响较大的问题,提出一种基于自适应滤波的LS估计算法。该算法在时域采用不同宽度的滑动窗口,对信道能量集中区域的LS估计结果进行自适应滤波。通过仿真分析,将基于自适应滤波的LS算法与LS估计算法、MMSE估计算法在误符号率(SER)方面的性能进行比较,可以发现,基于自适应滤波的LS的信道估计算法是一种高精度、低复杂度的估计算法。     

一种改进OFDM定时同步算法

最大似然算法即ML算法的计算复杂度低,且其以循环前缀与OFDM最后一部分符号的相关性进行OFDM同步估计,节省了系统的带宽资源,因而,ML算法是OFDM同步算法中很经典的算法之一.为改善ML算法在低信噪比时的同步性能,提出了一种新的OFDM同步算法.该算法对ML算法的定时测度函数进行改进,所得的新算法不仅保留了原ML算法的优势,且改善了原ML算法在低信噪比下的均值误差和均方误差.     

两坐标与三坐标雷达配准方法及其应用分析

针对工程上用最小二乘方法难以对两坐标雷达与三坐标雷达进行直接配准的问题,提出先由三坐标雷达量测估计出两坐标雷达的俯仰观测,再进行最小二乘配准的方法．在推导两坐标雷达俯仰角量测估计公式和分析其误差的基础上,给出了完整的基于广义最小二乘的两坐标雷达和三坐标雷达的配准算法．仿真结果表明了该方法的有效性和实用性．     

时变信道下OFDM系统载波频偏估计算法研究

针对时变信道下OFDM系统的载波频偏估计,对现有的几类典型载波频偏估计算法的原理和步骤进行归纳总结,通过对载波频偏估计的性能仿真进行对比,分析其算法的优劣,以期为在时变信道下OFDM系统的频率同步技术的进一步研究提供有益的参考.     

Synchronization and channel estimation for MIMO OFDM wireless LAN systems

A new preamble structure is designed for wireless LAN based on MIMO OFDM systems, which can be used for both synchronization and channel estimation. Modulatable orthogonal polyphase sequence is utilized in training symbol design regarding its correlation properties. The time synchronization and channel estimation are achieved by measuring the correlation between the received training sequence and the locally generated training sequence. Repeated training symbols are used to get carrier frequency offset (CFO) estimation. It is shown from the analysis that the accuracy of frequency synchronization is close to the Cramér-Rao lower bound. The training sequences are optimal for channel estimation based on the minimum mean square error (MMSE).     

一种基于最小二乘的DS-SS系统抗窄带干扰方法

针对DS—SS系统未知且统计特性不易获得的窄带干扰，基于最小二乘的方法，在建立信号模型的基础上提出了一种新的抗干扰方法，并对该方法进行了理论推导和计算机仿真．结果表明，该算法对DS-SS系统抗强窄带干扰具有较好的抗干扰效果，与自适应线性滤波算法相比，抗干扰性能更好．     

一种基于单纯形法的改进中心引力优化算法

针对中心引力算法无法在演化速度和求解质量之间做到有效均衡,提出一种基于单纯形法的改进中心引力算法.该算法通过周期性地把单纯形算子得到的最优个体迁移到中心引力算法的探测器种群中,达到中心引力算法和单纯形法(SM)的协同搜索：单纯形法借助中心引力算法跳出局部最优点,中心引力算法依靠单纯形法提高局部搜索能力.为了强化两种算法的作用,将改进的单纯形法应用到算法设计中,对算法的参数进行灵敏度分析,为中心引力算法的参数设置提供建议.通过６个典型的2～40维测试函数对算法进行测试,数值试验结果表明:新算法有效地克服了停滞现象,增强了全局搜索能力,与对比算法相比性能更佳.     

OFDM系统中新的同步与信道联合估计算法

提出了一种新的基于判决反馈的OFDM同步与信道联合跟踪算法。该算法提取出信道估计结果中包含的同步信息用于实现同步估计,并利用同步估计结果对信道估计结果进行修正,使其尽量逼近真实信道。仿真结果表明该算法在信噪比较大时可以获得较高的估计性能,具有计算量小和实现简单的优点。适当增加块长具有更强的抑制噪声的能力,但却减弱了信道的时变跟踪能力,因此块长的选择必须权衡考虑。     

相关信道下基于V-BLAST的多码CDMA容量研究

垂直分层空时结构(VBLAST)与多码码分多址（CDMA）结合可显著提高通信系统的传输速率,而基于零相关窗互补码(LS码)的码分多址系统具有良好特性. 将三者结合研究了相关频率选择性信道下基于VBLAST多码CDMA的系统容量,并推导出容量计算公式. 仿真结果表明,基于零相关窗码的VBLAST的多码CDMA系统容量远高于基于正交码的V BLAST的多码CDMA系统容量.     

分布式V-BLAST OFDM中存在多个频偏时的信号检测

在采用分布式发射天线的垂直贝尔实验室分层空时结构(V-BLAST)正交频分复用(OFDM)系统中,由于各发射天线与接收机之间的载波频偏(CFO)均可能不同,因此必须在信号检测中考虑多个频偏的影响。该文利用迫零(ZF)检测的固有特性,提出一种适用于低时延扩展多径信道的低复杂度频偏校正方法;再针对其不足,结合传统频偏校正方法,提出了采用两次频偏校正的基于迫零的信号检测方法。仿真结果表明,在低时延扩展信道下,该文所提频偏校正方法能有效消除多个频偏对系统性能的影响;且在时延扩展较大时,采用两次频偏校正的信号检测方法能进一步改善系统性能。     

海面FH-OFDM系统联合同步和信道估计算法

在跳频正交频分复用(FH-OFDM)系统的海面军事应用中,为了提高接收机在航空移动通信中不同海况下的误码性能,提出了基于递归最小二乘法的联合同步和信道估计算法。在同步跳中使用并行搜索实现跳频同步,对基带时域信号的子载波间干扰(ICI)进行了预先补偿。借助于慢时变信道下新的跳频帧结构,构建了统一的代价函数通过线性误差函数对信道冲激响应(CIR),载波频率偏差(CFO)和采样率偏差(SFO)进行估计。使用了新的极大似然代价函数来估计各参数的初始值。给出了系统中带宽效率,跳频速率及子载波总数的权衡条件。仿真结果表明,该算法在平静海面和粗糙海面下的参数估计均方差和系统误码率优于传统算法。     

一种采用聚类单纯形搜索的引力算法

提出了一种基于聚类和单纯形法的中心引力优化算法,该算法引入了一种聚类单纯形算子,利用聚类方法选择合适的个体以构成单纯形的顶点,周期性地把单纯形算子搜索得到的最优个体迁移到中心引力算法的种群个体中．依靠聚类单纯形算子提高中心引力算法的局部搜索能力和收敛速度,聚类单纯形算子依靠中心引力算法跳出局部最优．实验结果表明,改进后的算法比其他常见优化算法有更好的收敛精度和收敛速度．