一种基于分散导频块的频偏估计新算法

针对短突发信号解调的需要,提出了一种基于分散导频块的频偏估计新算法。区别于以往基于连续导频的频偏估计算法,该算法除利用了导频本身已知信息外,还充分利用了导频的位置信息。在相同的帧效率下,相比于基于连续导频的频偏估计算法,该算法可以获得更好的估计性能。理论分析和仿真结果都表明,该算法在其无偏估计范围内估计性能达到了相应帧结构下的克拉美罗界。     

基于导频受限短突发通信的高精度快速频偏估计

针对导频符号辅助调制（PSAM）的导频受限短突发通信载波同步,提出了一种高精度快速的频偏估计算法。其基本原理是：利用自相关算子得到具有较大估计范围和较低信噪比门限的联合自相关算法,再利用互相关算子获得具有高精度的简化互相关算法。理论分析和仿真结果表明,提出的算法能够消除大频偏,而且还具有较低的复杂度和良好的解调性能。     

一种基于并行导频的短突发传输方法

低信噪比下无线传输的同步较困难,需要用于做同步估计的数据量较大;而短突发传输的信号持续时间较短,数据量较少。针对极低信噪比条件下的短突发传输,提出了采用并行导频的方法。其导频不占用任何时间开销,大大缩短了突发传输时间。分别针对加性高斯白噪声信道和多径衰落信道,给出了导频的作用和对应的导频图样,通过仿真验证了所提导频方案的可行性和性能。     

基于导频的MC-DS-CDMA系统载波频偏估计

针对多载波直扩码分多址(MC-DS-CDMA)系统上行链路提出一种基于导频的多用户载波频偏估计算法:利用频偏向量的低通特性设计了一种新的梳状导频传输方案,从而在接收端的各用户的导频子载波上近似获得单用户信号,利用相位角平均法对该信号前后相邻两项的商的幅角取平均值,得到了效果较好的多载波频偏估计值;并进一步采用了傅立叶变换法来进行多载波频偏估计,提高了算法的抗干扰性能.仿真实验结果表明:相位角平均法在用户数较少(<3)和信噪比较高(>15dB)时的频偏估计误差均值能达到1%以下;而傅立叶变换法在多用户情形和较低信噪比(<5dB)下对较大归一化频偏范围(-0.5,0.5)内的频偏估计误差均值仍能保持在0.1%.提出的算法适合于在频率选择性衰落的慢变信道中对细频偏进行估计.     

频偏情况下MIMO—OFDM系统的导频设计

描述了存在频率偏移情况下,MIMO-OFDM系统模型及最小二乘(LS)信道估计算法,为了达到LS算法的最小均方误差(MSE)下界得出了最优导频设计方法,最终的结论是,当导频功率相等、均匀分布,且导频的相移也一致时,LS估计的MSE达到最优性能.     

导频辅助的突发信号多普勒频偏及变化率联合估计

为了提升高动态突发卫星通信系统多普勒参数估计精度及运算效率,提出了一种基于数据辅助的多普勒频偏及变化率联合估计算法。首先,优化了突发传输帧结构并建立了信号模型;接着,利用导频信号的延迟自相关特性,通过一次离散傅里叶变换（Discrete Fourier Transform,DFT）完成多普勒变化率的快速估计和补偿,实现多普勒变化率动态压缩;最后,利用改进的最大似然估计（Maximum Likelihood Estimation,MLE）离散化实现算法,通过在有限数量多普勒变化率取值上的最大似然值搜索计算,得到最终的多普勒频偏及变化率精确估计值。相较于帧头-帧尾导频估计算法,所提算法的估计性能提高7 dB以上,运算量下降30%。相较于传统MLE离散化实现算法,所提算法的估计性能与之相当,运算量下降99.8%,可为卫星通信系统实现更好的性能与复杂度平衡提供设计参考。     

OTFS系统中基于最小多普勒间干扰的导频设计

正交时频空(OTFS)调制系统能够改进时变频选信道的错误概率,但是目前只是简单地采用矩形导频。文中在OTFS系统中一种基于冲激的信道估计模型的基础上,优化其导频图案。在固定导频开销的约束下,最小化多普勒间干扰,也即是最大化被估计的信道平均功率。经论证,该优化问题可以转化为一个经典的背包问题,并可以通过贪心算法求解。仿真结果表明,文中经过优化的导频图案与原矩形导频图案相比,相同的导频开销下,具有更低的均方误差和误码率。     

基于块状导频的OFDM信道估计

首先对OFDM系统中基于导频辅助的信道估计算法进行研究,为了降低复杂度,利用奇异值分解(SVD)给出一种低阶近似的信道估计器。仿真结果表明LMMSE算法利用信道相关特性增加了运算量,但可以获得较好的估计效果,其简化算法(SVD)的性能略有下降,且随着信噪比增大,会出现"地板效应"。     

HFC中传输级数与导频选取的探讨

ＨＦＣ中传输级数与导频选取的探讨□薛江（江苏省吴江市广播电视局２１５２００目前在光缆电缆混合方式（简称ＨＦＣ）中，最常见的是采用ＡＭ－ＶＳＢ（幅度调制）的光纤进行二级传输。在这种方式中，一级光链路分配网的指标一般要求达到ＣＮＲ≥４８ｄＢ，ＣＴＢ≥５８...     

基于插值的多普勒频偏和频率斜升联合估计算法

为解决卫星移动通信系统中突发传输在低信噪比条件下的载波快速同步问题,该文提出一种基于插值的频偏和频率斜升联合估计算法。先通过对多普勒斜升搜索结合低复杂度频偏估计获得频偏和频率斜升的粗估计结果,再以频率斜升粗估计结果为中心、计算3个频率斜升值所对应的对数似然函数并据此对频率斜升进行二次插值以获得频率斜升估计值,最后在该估计值下计算出对应的频偏估计值,完成频偏和频率斜升的联合估计。仿真结果表明,该文算法的信噪比门限较低,估计性能接近克拉美罗下界(CRLB),而且计算复杂度远低于最大似然估计算法,非常适于实际应用。     

基于宽带突发单载波频域均衡传输的时域精细信道估计方法

单载波频域均衡(SC-FDE)是宽带无线通信系统中一种具有竞争力的解决方案,获得了广泛的关注和研究。SC-FDE方案不仅抗多径能力出色、复杂度低,且具有比正交频分复用(OFDM)信号更低的峰均比值。在突发SC- FDE系统中,接收机需要利用训练序列快速获取信道的特征信息,以避免解调性能损失。传统的基于训练序列的信道估计方法并不适合宽带猝发SC-FDE系统,难以兼顾估计准确性和复杂度。该文提出一种基于时域训练序列的精细信道估计方法。该方法利用时域PN序列得到信道参数的最大似然估计值,并利用信道稀疏的特征,根据信道噪声强度对信道估计值进行噪声抑制处理。仿真表明：与传统信道估计方法相比,该信道估计方法能取得更高的估计精度,且具有较低的实现复杂度。     

短突发系统数据辅助载波同步的导频设计

对于短突发通信系统,基于时域相关函数数据辅助的频率估计方法中导频位置、导频数目对载波频率估计精度和估计范围有很大的影响,该文提出一种具有较高估计精度的基于相关函数和的频率估计算法,并推导出该算法的理论估计方差。通过分析导频位置对估计范围和估计精度的影响,提出一种可变D间距数据帧结构(VDPM)设计方案,即根据系统估计精度和估计范围的要求选择合适的导频间距。理论分析和仿真结果表明VDPM帧结构可以灵活地兼顾估计精度和估计范围的要求,基于相关函数和的频率估计算法仅利用很短的导频符号就能达到较高的估计精度,适合在短突发通信系统中应用。     

正弦波信号频率估计快速高精度递推算法的研究

该文提出了一种正弦波频率估计的频偏校正算法,结合M-Rife算法精度高和频偏校正算法运算量小的特点,研究了一种快速高精度正弦波信号频率估计的递推算法。先对一个较短的截短信号序列用M-Rife算法进行频率初始估计,以此作初始值用频偏校正算法对一个更长的截短信号序列进行估计得到更精确的估计频率,并依此类推,在最后一步递推时,用M-Rife算法得到最终的估计频率。在信号序列较长时,该算法的运算量小于做一次FFT。仿真结果表明,该算法性能稳定,估计方差接近克拉美-罗限(Cramer-Rao Lower Bound,CRLB),与M-Rife算法相仿。该算法便于实时地实现高精度频率估计。     

一种低复杂度线性调频信号参数估计算法

为降低线性调频(LFM)信号参数估计的复杂度,该文提出一种二次估计算法。首先通过短时相干积分与非相干累加对频率斜升和起始频率进行预估计;然后以预估计结果为中心,利用多路并行部分匹配滤波快速傅里叶变换(PMF-FFT)和二次插值对参数进行精确估计;最后综合预估计和精确估计结果得到参数的最终估计值。仿真结果表明,该算法信噪比门限较低,估计精度接近克拉美罗下界,其计算复杂度和资源消耗均远低于频率斜升试探算法和插值联合估计算法。     

一种适合突发数字通信的快速载波频偏估计算法

给出了一种适用于MPSK解调的非数据辅助(NDA)载波频偏估计算法,该算法采用前向开环载波同步方式,与传统的Costas环相比,这种方式具有同步速度快、载波频偏估计范围大的优点,尤其适用于高速突发数字通信系统。理论和实验结果表明,该算法计算量小,复杂度低,抗噪声性能好,适合于工程实现。     

正弦波频率估计的牛顿迭代方法初始值研究

本文分析了Rife算法的性能,指出当信号频率位于量化频率点附近时它的精度降低,以它为初始值进行牛顿迭代会导致不收敛.针对此问题,本文提出了一种修正Rife(MRife)算法,通过对信号进行频移,使新信号的频率位于两个相邻量化频率点的中心区域,然后再利用Rife算法进行频率估计.仿真结果表明修正Rife算法性能不随被估计信号的频率分布而产生波动,以它为初始值进行一次迭代得到的频率估计值的方差在整个频段都接近克拉美-罗限,具有稳定的性能.     

基于分段混合调制的导频辅助块传输技术研究

在导频与数据时分复接的块传输系统中,无保护间隔系统具有最佳的数据传输效率,但工作在多径信道下时,该系统接收信号中导频和数据边缘混叠,接收机需要额外的干扰消除操作以精确分离二者。实际干扰消除算法都会存在一定误差,这种误差会降低信道估计算法的精度,进一步影响整个数据块的解调及解码,最后导致系统误码性能下降。该文提出一种分段混合调制方式：数据块中,可能与导频发生混叠的前后两端数据符号采用低阶调制;而中部依然采用高阶调制。仿真结果表明,在典型大延时多径信道下,分段混合调制系统误码性能明显优于传统无保护间隔的时分导频辅助块传输系统。     

基于数据样本方差的正交频分复用水声通信多普勒频移估计方法

针对正交频分复用(OFDM)水声移动通信易受时变多普勒频移影响的缺点,该文提出一种基于数据样本方差的多普勒频移估计方法。利用前序符号的信道估计值恢复当前符号的有效数据序列及其频域分集副本,计算分集副本与数据序列的比值并搜索该比值序列在不同多普勒补偿因子下的方差,选取方差最小时对应的补偿因子作为多普勒频移估计值,利用稀疏贝叶斯学习和判决反馈信道估计算法获得修正后的信道频域响应并传递给后序符号,实现对多普勒频移的实时跟踪。数值仿真验证了该方法的可行性和优越性,海上试验证明,该方法实现了基于无人水下航行器的OFDM水声移动通信,能够对时变多普勒频移进行有效估计。