MIMO-OFDM系统定时同步算法的FPGA设计

对多入多出-正交频分复用（MIMO-OFDM）系统中基于训练序列的定时同步算法进行了阐述,着眼于系统定时同步算法的硬件实现,对通过FPGA（现场可编程门阵列）实现定时同步算法的复杂度按照单位时间内乘、加次数的方法进行了分析;为降低系统中定时同步算法在FPGA实现过程中的复杂度,对单个定时同步模块内部子模块以及多个定时同步模块间的关系进行了研究,提出了MIMO-OFDM系统定时同步算法的简化实现方案,并对简化方案在Xilinx公司的VirtexII Pro系列FPGA中的资源使用情况进行了统计。研究表明,简化实现方案可以用于MIMO-OFDM系统定时同步算法的硬件实现。     

降低B3G系统中MIMO接收机复杂度的方法

为降低MIMO(多入多出)接收机的FPGA(现场可编程门阵列)实现对资源的消耗,对V-BLAST(垂直-贝尔实验室分层空时码)译码算法进行了简化。使用位宽缩减技术减少算法实现所占用的资源。同时利用符号保护截止技术保障定点运算的性能.仿真显示其性能接近于Golden译码算法,同时复杂度相比Golden译码算法大大降低.对实现方法在Xilinx公司的VirtexII Pro系列FPGA中的资源使用情况进行了统计,并在B3G TDD (时分双工)实验验证平台上进行了验证.结果表明:该实现方法可用于B3G TDD系统的MIMO接收机的硬件实现.     

MIMO-OFDM系统定时与多径时延估计

提出的多入多出正交频分复用（MIMOOFDM）系统的定时估计和多径时延算法主要基于本地训练序列与接收信号的相关运算,其中引入噪声估计、一阶无限冲激响应（IIR）滤波器及删除相关值旁瓣处理,以提高定时估计精度;引入多帧联合统计,以提高多径时延估计精度. 仿真结果表明,该算法可有效抵抗频率选择性衰落信道影响,在低信噪比条件下,达到精确的定时同步;在信噪比大于6 dB,信道抽样速率为20 MHz时,多径时延估计均方误差（MSE）可达到10-7.     

基于自适应训练序列的MIMO-OFDM系统频率同步算法

对多入多出-正交频分复用(MIMO-OFDM)系统的频率同步问题进行研究,提出基于自适应训
练序列的MIMO-OFDM系统的频率同步算法. 所提出的训练序列利用接收端的信道状态信息(CSI)进行设计,并利用此训练序列对Schenk的载波频编(CFO)估计器进行改进,进一步提高了衰落信道下CFO估计的准确性. 仿真结果表明,本算法能降低信道噪声的干扰,提高时变信道下CFO估计精度.     

低信噪比下MIMO-OFDM系统时频同步方案

为了解决低信噪比条件下的MIMO-OFDM系统同步问题,提出了一种时频同步方案。该方案采用新的训练序列格式,在OFDM符号后插入小OFDM符号,和循环前缀一同用于粗同步及频偏估计;同时,在每大帧前面插入可调制正交序列用于大帧的时间细同步。仿真结果表明,所提出的同步方案在-10 dB的低信噪比条件下仍可获得较好的时频同步性能。     

MIMO-OFDM系统中高性能同步算法

利用所有发送天线同时发送的移位正交chu序列对已有的定时和频偏估计算法加以改进,提出了一种在多径衰落信道下具有高精度的快速多入多出-正交频分复用(MIMO-OFDM)系统定时和频偏估计新方法．分析表明,新方法具有定时准确检测概率高和小数频偏估计准确的优点,并且利用该算法可以在时域直接估计整数频偏,无需进行FFT运算,从而降低了系统同步的计算量．新算法的有效性在AWGN和第一径不是最强径的多径衰落信道下得到了验证．     

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.     

OFDM符号定时同步改进算法

提出在Schmidl＆Cox算法的基础上,设计新的训练序列,并且加入循环前缀对同步性能的影响,将改进的Schmidl＆Cox训练符号和循环前缀CP结合起来同时完成符号定时同步.并对改进的算法进行了仿真,结果表明,同步性能得到明显提高.     

短波低信噪比OFDM猝发通信系统同步算法

为解决低信噪比下短波正交频分复用（OFDM）系统信号的捕获,提出了一种采用CAZAC序列设计导频符号的基于谱分析的同步算法。首先通过时域、频域2维联合估计来实现信号的快速捕获,同时根据信号谱函数的最大峰值位置来确定整数频偏,然后利用相邻导频符号的相位差来精确估计小数频偏。最后,进行了算法仿真和现场可编程门阵列（FPGA）上的硬件实现及在线实时验证研究,结果表明,该同步方案在低信噪比条件下具有很好的同步性能,可以作为一个完整OFDM基带处理器的子模块实时、连续地对信号进行处理。     

小间距天线的MIMO-OFDM分集算法

针对小间距天线的空间信道具有很强的相关性,空频编码(SFBC)通过小间距天线的空间信道将损失分集增益的问题,提出一种在小间距天线和没有信道状态信息(CSI)的情况下,通过载波映射得到较好分集增益的算法——小间距天线分集算法(SDA),并且从理论上证明该算法的正确性．该算法通过空域和频域的互相转换,改善了小间距天线的误码性能．通过LTE下行链路的仿真平台对该算法进行了仿真验证,结果表明,在2／3Tubro编码情况下,与同等条件的SDA相比,SFBC误码率降低了一个数量级．     

OFDM系统中高性能帧同步算法

提出了正交频分复用(OFDM)系统中一种新的帧同步算法。该算法采用一种具有中心对称结构的训练序列。借助于该训练序列,新算法在信噪比为10 dB且误报概率为10^-3的环境下具有10^-3的训练序列漏检概率。在实现时间同步的同时,载波频偏也可以被纠正到0.5倍的子载波间隔范围内。     

OFDM系统中符号定时同步技术研究

在正交频分复用(orthogonal frequency division multiplexing,OFDM)系统中,符号同步的目的是确定接收端每个OFDM符号的起止时刻,即确定准确的快速傅里叶变换(fast Fourier transform,FFT)窗口位置,进而实现帧同步。在对Schmidl&Cox和H.Minn的2种符号定时同步技术进行深入研究的基础上,提出了2种改进的符号定时同步方法,并对其定时性能进行了验证。仿真结果表明:2种改进方法在OFDM系统中具有较好的定时性能。     

MIMO OFDM系统时域信道估计新方法

提出一种多输入多输出-正交频分复用（MIMO—OFDM）系统的时域信道估计新方法。设计了一种具有最佳自相关性的实训练序列,并利用训练序列的自相关性获得信道的时域冲激响应。同时针对时域信道具有一定的稀疏性,通过信道有效路径估计,减少噪声对信道估计结果的影响,提高算法估计性能。理论分析和实验仿真结果表明,文章方法在更低的计算复杂度和更高的系统传输效率下,具有更高的估计性能。     

基于IEEE 802.11a标准的简单时间同步算法

时间同步是OFDM系统的关键技术之一,基于IEEE 802.11a标准的训练序列结构,通过改进相关函数和判决条件,提出了一种简单的相关时间同步算法.自相关函数改进之后,明显减小了自相关函数值的波动范围,为最佳判决门限的选择提供了可能.同时,通过增加判决宽度,使得相关算法在大频偏时也能取得良好的效果.仿真结果显示,帧检测概率为90%,频偏为200 kHz时,提出的算法与传统相关算法相比,SNR提高了8 dB.