快时变OFDM系统中非采样间隔信道的信道估计

摘要：在快时变环境下的OFDM（orthogonal frequency division multiplexing,正交频分复用）系统中,针对非采样间隔信道CIR（channel impulse response,信道冲击响应）能量泄漏和ICI（inter-carrier interference,子载波间干扰）的问题,提出了一种基于分数抽头信道近似的复指数基扩展联合反馈离散傅里叶变换信道估计算法。该算法首先根据基于分数抽头信道近似的复指数基扩展模型计算信道参数,再根据该信道参数计算出快时变环境下OFDM系统的ICI系数,然后将初次消除ICI的信号作为反馈进行离散傅里叶变换,进一步消除噪声和ICI。该算法在一定程度上抑制了CIR能量泄漏,消除了ICI和噪声,有效地近似了实际信道。仿真结果表明,该算法在误比特率和信道均方误差方面均有明显提高。     

基于SVD的LC_CDMA通信系统信道估计研究

在LC-CDMA通信系统中，由于在多径衰落信道下使用了时变扩频码，使得信道估计非常困难，而对接收机的设计往往需要信道的先验知识。本文建立了长码条件下的CDMA通信系统模型和多径频率选择性衰落信道的FIR滤波器模型，利用子空间分解的方法，推导了长码条件下CDMA通信系统的信道估计算法，并仿真分析算法的性能。     

一种水声信道自适应均衡算法研究

由声波传播的多途效应所引起的码间干扰及信号衰落,使得水下数据传输的速率和可靠性都大大降低。针对多途干扰严重的水声信道,将一种基于最小均方误差算法的信道自适应均衡器应用于水声信号处理中。对该均衡器的基本理论及其结构进行了归纳,结合水声多途信道的基本特点,建立了仿真模型,重点分析了步长参数、信噪比等对算法收敛速度和稳态误差等方面性能的影响,为实现高质量的水下信息传递提供技术支持。     

基于粒子滤波的OFDM载波频偏和信道联合估计

一种基于粒子滤波(PF)的正交频分复用(OFDM)系统在慢衰落瑞利信道下联合信道估计和载波恢复的新方法被提出。该算法适用于多径时变信道模型以及等效离散时间信道模型。算法引入了在非线性系统参数估计和跟踪领域上十分有效的PF方法,将Kaman滤波与序贯蒙特卡罗采样(SMCS)相结合来估计信道衰落系数以及载波频偏(CFO)的后验概率密度,从而通过计算得到信道的响应函数,并在此基础上,利用MMSE均衡器消除码间串扰(ICI),进行码元估计。仿真结果表明了算法的有效性和优越性。     

LDPC码在浅海水声通信中的应用研究

LDPC码具有编码增益高、译码速度快、可并行译码等特点,是当前编码界的一个研究热点。针对复杂多变、强多途和大起伏干扰的浅海水声信道,建立了LDPC码在浅海水声信道中仿真的模型,仿真研究了浅海水声信道下采用和一积译码算法的LDPC码性能。仿真结果表明,LDPC码在3径多途信道下性能优越;当译码迭代3—5次,码长1000bit左右时基本上能满足水声通信对误码率为10^-4的基本要求。     

基于训练序列的短波Watterson信道估计研究

Watterson模型是性能良好的短波窄带信号模型。搭建了基于训练序列的短波Watterson信道的Simulink仿真模型,其具有能全面考虑短波多径时延、多普勒扩展、多径增益等特性的优点。采用1 800 Hz的单音信号作为输入,通过分析输出端NLMS滤波估计器的系数和归一化均方误差的变化,验证了模型的可行性。仿真结果表明,该方法能适应短波信道的时变特性,实时估计效果好。     

多径信道中MPSK信号的调制识别算法

针对多径信道中MPSK信号的调制分类问题，提出一种新的基于高阶累量的分类算法，算法所用特征对平坦衰落信道具有衰落不变性，对频率选择性衰落信道也具有很强的抗多径能力。与已有方法相比，本文算法极大地降低了对多径信道冲激响应模式的限制，更具适应性。理论分析和计算机仿真试验都证明了新分类算法的稳健性和有效性。     

基于Turbo原理的迭代UWB信道估计方法

针对UWB系统室内密集离散多径信道,提出一种基于Turbo原理的无训练比特的迭代信道估计方法和接收机结构.在迭代信道估计过程中,译码器输出的软信息反馈给信道估计模块,作为信道估计的先验信息使用.以有效提高信道利用率和接收机的性能.仿真结果表明,该信道估计方法能够有效估计信道参数,并且对于信道变化具有较强的跟踪估计能力.     

基于模糊规则的低轨卫星信道自适应估计算法

低轨卫星通信功率控制需要有对信道增益及时的估计,而由于低轨系统链路增益的时变特性使传统的信道估计方法性能受到限制.基于模糊滤波理论,提出一种在功率控制中使用的自适应LMS信道估计算法,根据分析模型和经验数据建立信道增益及其滑动均值大小的模糊集,利用LMS算法调整模糊隶属函数的参数,使算法具有对信道时变特性一定的适应性.仿真结果表明了算法的有效性.     

An empirical Bayes estimator for in-scale adaptive filtering

A scale-adaptive filtering scheme is developed for underspread channels based on a model of the linear time-varying channel operator as a process in scale. Recursions serve the purpose of adding detail to the filter estimate until a suitable measure of fidelity and complexity is met. Resolution of the channel impulse response associated with its coherence time is naturally modeled over the observation time via a Gaussian mixture assignment on wavelet coefficients. Maximum likelihood, approximate maximum a posteriori (MAP) and posterior mean estimators, as well as associated variances, are derived. Doppler spread estimation associated with the coherence time of the filter is synonymous with model order selection and a MAP estimate is presented and compared with Laplace's approximation and the popular AIC. The algorithm is implemented with conjugate-gradient iterations at each scale, and as the coherence time is recursively decreased, the lower scale estimate serves as a starting point for successive reduced-coherence time estimates. The algorithm is applied to a set of simulated sparse multipath Doppler spread channels, demonstrating the superior MSE performance of the posterior mean filter estimator and the superiority of the MAP Doppler spread stopping rule.     

钻杆内孔微波多径信道研究与测试

将钻杆内孔视为超长不规则有耗圆波导，采用多径传输理论建立信道模型，结合实验统计法，对信道特征及信号衰减机理进行了研究分析.分析结果表明，广泛应用于空气钻井领域的API 5″和51/2″钻杆，其内孔可以作为2.4 GHz频段微波信道，且一根钻杆单元构成的微波信道基本符合超宽带信道标准.但钻杆接头段具有多个反射面，导致信道具有双簇多径信道的特性，双簇间较大的时延令信道均方时延扩展大幅增加.根据模型对比结果，多径衰落和时延是影响该信道传输质量的主要因素.     

超宽带室内多径信道特性的最优化分析

分析超宽带(UWB)信道特性并建立合适的信道模型是UWB无线通信研究的重要内容。采用最优化方法分析UWB室内多径信道的特性,并讨论构建UWB信道的数学模型。在此基础上通过引入随机桥过程假设和概率选择性假设,使用最优化方法建立UWB信道冲激响应的有约束布朗桥模型(BBBM);分析BBBM模型有效随机路径判据,给出在最优化框架基础上的建模算法;使用BBBM模型对UWB信道进行仿真分析,得到的UWB信道特性和用实验测量与UTD方法得到的信道特性非常相似,特征参量的取值与实际情况相符。     

随机波束研究超宽带室内多径信道特性

从随机桥过程出发引入随机波束概念,使用随机波束研究超宽带（UWB）室内多径信道的传播特性.将UWB信号多径传播轨迹视作随机过程的样本,得到建模多径信道传播特性的随机波束.使用随机波束构建UWB信道的多径传播模型,并给出使用随机波束方法分析UWB室内多径信道特性的算法.使用该信道模型对实际传播环境进行仿真分析,并与其它建模UWB多径信道的方法进行了比较.仿真得到的UWB信道的功率延迟分布特性与实验测量的结果非常一致,证明此方法的有效性.     

A robust channel estimator for DS-CDMA systems under multipath fading channels

This paper addresses the problem of channel estimation for direct-sequence code-division multiple-access (DS-CDMA) systems with time-varying multipath fading channels. The multipath fading channels are modeled as autoregressive (AR) models. A method is first proposed to convert the time-varying regression model due to the time-varying nature of users' information symbols into a time-invariant one. Then, a polynomial approach is proposed to obtain the minimum mean square error (MMSE) estimator. The uncertainty of the channel model and decision errors of the DS-CDMA detector are taken into consideration in the design of the MMSE estimator. Compared with the Kalman estimator, the computational complexity of the proposed algorithm is much lower. The simulation results show that the proposed estimator provides a comparable estimation performance with the Kalman estimator and is robust for fast-fading channels.     

办公室环境下的超宽带信道测量与建模

依据广泛的频域信道测量数据,提出了符合中国超宽带(UWB)技术频率使用规定的办公室室内信道模型。信道总体模型采用修正Saleh-Valenzuela(S-V)模型。在信道测量信号的后处理中,使用过渡带为高斯滚降特性的类高斯窗来提取符合中国超宽带频谱规范的测量信号。利用CLEAN算法从时域测量数据中提取高分辨率的离散信道响应,并为信道时域测量信号提出了一种基于小波分析的自动分簇算法,统计提取出了大尺度和小尺度信道模型参数。结果表明:提出的办公室超宽带信道模型和实测数据具有相近的时延扩展特性和平均多径数量,可以比IEEE802.15.4a信道模型更好地反映中国办公室环境下的UWB信道特性。     

多径信道下MPSK信号的调制分类算法

针对多径信道中MPSK信号的调制分类问题,提出一种新的基于小波变换的分类算法.算法所用的小波变换相位信息特征对平坦衰落信道具有衰落不变性,对频率选择性衰落信道也具有很强的抗多径能力.与已有方法相比,新算法极大地降低了对多径信道冲激响应模式的限制,更具有普适性.理论分析和计算机仿真试验都证明了新分类算法的稳健性和有效性.     

引入直接序列扩频的线列阵通信信道均衡技术

在空间多径信道垂直线列阵通信中,由于多阵元码间干扰导致信道失衡,误码率较高,需要进行信道均衡设计。传统方法采用随机码扩频方法进行通信信道均衡,扩频信号经高放和混频后导致非线性失真,均衡效果不佳。文中提出一种基于直接序列扩频的线列阵通信信道均衡算法。基于PTRM技术构建了垂直线列阵通信的空间多径信道模型,采用直接序列扩频方法设计码间干扰抑制算法,利用垂直线列阵结构对PTRM时间压缩性能,接收到的扩频信号经高放和混频后,对中频扩频的调制信号进行相关解扩,重组多垂直线列阵的径分量,实现信道均衡。仿真结果表明,采用该算法进行垂直线列阵通信,信道均衡性能和码间干扰抑制性能较好,并有效降低了误比特率,改善了通信质量。     

基于修正BE模型的TDS-OFDM时变信道均衡

本文提出了时变信道的修正BE模型,并利用该模型推导出应用于TDS-OFDM系统的时变信道均衡算法。通过仿真,验证了该模型的准确性;测试了均衡算法的误码性能,并与现有的PN序列自相关和线性插值算法进行了比较。仿真结果表明:该算法可以很好的抵抗多径干扰和多普勒频偏对接收信号的影响,误码率较其它两种算法有显著改善,并能在移动接收速度为250km/h的环境下对时变信道实施有效的均衡。     

Recursive blind identification of non-Gaussian time-varying ARmodel and application to blind equalisation of time-varying channel

A novel method for the blind identification of a non-Gaussian time-varying autoregressive model is presented. By approximating the non-Gaussian probability density function of the model driving noise sequence with a Gaussian-mixture density, a pseudo maximum-likelihood estimation algorithm is proposed for model parameter estimation. The real model identification is then converted to a recursive least squares estimation of the model time-varying parameters and an inference of the Gaussian-mixture parameters, so that the entire identification algorithm can be recursively performed. As an important application, the proposed algorithm is applied to the problem of blind equalisation of a time-varying AR communication channel online. Simulation results show that the new blind equalisation algorithm can achieve accurate channel estimation and input symbol recovery