MIMO-OFDM信号参数盲估计方法

为解决非协作通信中多输入多输出-正交频分复用(MIMO-OFDM)信号的参数盲估计问题,提出基于循环自相关结合四阶循环累积量的多参数估计方法。求MIMO-OFDM信号的自相关函数,对其傅里叶变换后得到循环自相关函数,通过对循环自相关三维图不同切面的分析估计出符号周期、有用符号时间、循环前缀时间;求MIMO-OFDM信号的四阶循环累积量,通过检测峰值的数目及其对应的循环频率估计出子载波数及子载波频率。仿真结果表明,在较低信噪比下,所提算法可准确估计出MIMO-OFDM信号的多个参数。     

一种基于循环相关的OFDM信号稳健检测法*

为增强对OFDM信号的侦察能力,提出一种基于最大循环相关值的OFDM信号检测法,分析了OFDM信号的循环平稳性。分析结果表明,循环相关函数在循环频率轴上具有离散频率峰值,其峰值幅度是保护间隔与OFDM符号长度比的正弦函数。给出了基于循环相关检测的恒虚警接收机结构框图。计算机仿真结果表明,基于循环相关的检测法在理想噪声环境下比传统的能量检测法性能差5 dB,但在噪声不确定的条件下,其检测性能比能量检测法更加稳健。     

低信噪比OFDM信号符号周期盲估计

针对认知无线电系统中正交频分复用(OFDM)信号参数估计这一重要问题,利用OFDM信号的循环谱实现了符号周期的盲估计。首先证明了加循环前缀矩形脉冲成型的OFDM信号具有循环平稳性,然后分别在无噪声和低信噪比条件下,以单载波信号的循环谱为基础,利用OFDM信号各子载波的正交性,从理论上推导出了OFDM信号的循环谱表达式。最后通过对连续信号和离散信号进行仿真,得到了相同的循环谱图,并且在低信噪比条件下,利用循环谱实现了OFDM信号符号周期的盲估计。     

混合保护准则下基于NC-OFDM的认知无线电系统功率分配

针对主用户采用OFDM通信体制,认知用户采用NC-OFDM通信体制,认知用户共享主用户授权频谱的工作场景,研究了认知无线电系统功率分配策略。提出依据主用户不同工作状态,采用不同的约束准则:对认知用户工作信道,引入功率泄漏干扰因子约束认知用户的发射功率,以限制对主用户工作信道的泄漏功率强度;对主用户工作信道,设置主用户速率损失上限,以确保主用户正常工作。功率分配算法以混合约束准则为基础,最大化认知无线电系统的传输速率。仿真结果表明,与干扰功率约束机制相比较,本算法能显著提升传输速率。     

基于循环自相关的跳频信号盲检测算法

针对通信对抗中的跳频信号盲检测问题,提出了一种跳频信号盲检测算法.深入分析了带噪跳频信号和高斯白噪声在二阶循环平稳性上的差异,并考虑到截短效应对循环自相关函数估计的影响,提出利用观测信号的循环自相关函数估计的模值作为检验统计量,利用在接收端构造的高斯白噪声信号的循环自相关函数估计的模值的最大值作为检测阈值的跳频信号的盲检测算法.实验表明,该算法对于高斯白噪声环境中的跳频信号具有良好的检测性能,适于信噪比高于-3dB,非协作通信情况下的跳频信号检测.     

OFDM信号循环谱分析及参数估计*

针对在无线电监测和认知无线电系统中,信号参数估计这一重要问题,证明了OFDM信号具有循环平稳性的必要条件是加循环前缀或有非矩形脉冲成型,并以线性周期时变变换(LPTV)模型为基础,推导了OFDM信号的循环谱表达式。通过对连续信号和离散信号进行计算机仿真,都得到了相同的OFDM信号循环谱图,实现了OFDM信号符号周期的估计,结果与理论分析相吻合。     

基于SC-FDE循环自相关的盲参数估计算法

分析单载波频域均衡(SC-FDE)信号循环自相关截面的性质,研究循环自相关与有用信号长度和循环前缀长度的关系,提出一种在没有先验信息的情况下,对其有用信号长度和循环前缀长度进行盲估计的算法。根据循环截面关于零点对称的性质以及循环前缀长度与截面谱线的关系限制谱峰搜索的区域,从而估计循环前缀长度和循环前缀符号个数。仿真结果表明,该算法可提高估计精度,在低信噪比时也能有较好的估计性能。     

基于认知无线电平台的NC-OFDM系统设计与实现

基于USRP2平台设计并实现了一个非连续正交频分复用(NC-OFDM)认知无线电传输系统,给出了系统的软硬件设计详细流程和关键问题的解决方案,并针对NC-OFDM系统提出了一种快速抑制峰均比的自适应算法。硬件仿真结果表明,本系统能够在USRP2平台上成功实现无线通信的数据传送与接收,为认知无线电由理论研究迈向实际应用奠定了基础,有一定的实用价值,同时也为其他基于USRP2的无线系统设计提供了有益借鉴。     

基于NC-OFDM系统的快速资源分配算法

非连续正交频分复用（Non-continuous orthogonal frequency division multiplexing,NC-OFDM）技术是认知无线电（Cognitive radio,CR）的一项应用。在NC-OFDM通信系统中,认知用户感知无线环境中授权频段的频谱空洞（Spectrum hole）并加以利用,以减少频谱的浪费。为保证授权用户的通信质量,认知用户需要在授权用户接入通信时立即退出,这使NC-OFDM通信系统对实时性要求较高,适用于OFDM通信系统的传统资源分配算法无法满足实时性要求。基于NC-OFDM系统的频谱特点,提出两种快速资源分配算法。所提出的算法首先依据误比特率与增益噪声比计算功率门限,采用一次判断选出认知用户使用的子信道,降低解空间维数;接着直接计算注水常量,进行初始资源分配;最后基于二分思想对已排序的子信道（方法1）或未排序的子信道（方法2）进行剩余资源的分配。理论分析与仿真结果表明,提出的快速资源分配算法与最优算法的资源分配结果相同（方法1）或相近（方法2）,复杂度更低,资源分配的速度更快。     

无线移动通信系统中提高信道估计精度盲方法

基于多载波正交频分复用（OFDM）系统,提出了一种新的时变步长修正软加权判决递归二乘信道估计盲方法。该法通过对常规算法步长进行自适应的科学设计以便跟踪信道特征变化,同时利用接收机判决信息函数修正权系数,克服了常规递归最小二乘（RLS）盲方法收敛速度慢、信道估计性能不高的缺点。仿真证明：对于不同的时延扩展、时间以及信噪比,该法均表现出比常规方法更优的性能。 同时,该法亦可用于估计通信、雷达、航天等领域的其他特征参数。     

Parameter estimation of MC-CDMA signals based on modified cyclic autocorrelation

An algorithm, based on frequency domain accumulation for the cyclic autocorrelation of MC-CDMA signals, is proposed to estimate the signal parameters: useful data duration, symbol duration, and chip duration in multipath fading channel. Firstly the cycle autocorrelation of received MC-CDMA signals is computed, then frequency domain accumulation is used to reduce the influence of noise. At last, through interval measurement between the peak pulses in different slices, parameters mentioned above can be estimated. Meanwhile, for the estimation of symbol duration, a novel accumulative average method is developed: by averaging amplitudes of the spectral lines in each column parallel to the time-delay axis in the three-dimensional diagram, the symbol duration can be obtained. The cyclic autocorrelation expression of MC-CDMA signal has been derived, and simulation results show that the proposed algorithm is effective and works well under the condition of low signal-to-noise ratio (SNR).     

基于OFDM的认知无线电频谱检测算法研究

频谱检测是认知无线电的重要任务之一,国内外都对此领域展开了广泛研究, 而正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM)技术灵活的选频方案为实现认知无线电系统提供了良好的平台。本文针对OFDM系统的特点,提出了一种新的频谱检测算法,该算法通过对OFDM收发双方的信号建模,以能量检测的方法为基础,充分利用了正交频分复用符号中的未受多经效应污染的循环前缀(Circular Prefix, CP)和空闲时间来提高检测的精度。计算机仿真结果表明：与传统的只利用空闲时间的能量检测方法和利用所有CP符号信息的方法相比,本文中的算法更有效的提高了频谱检测的概率。     

A new method of micro-motion parameters estimation based on cyclic autocorrelation function

Abstract Signals with sinusoidal frequency modulation （FM） are the general form of micro-Doppler signals in radar echoes from targets with micro-motions. This paper derives the cyclic autocorrelation function of a sinusoidal FM signal using its cyclostationary characteristics, and estimates the parameters of amplitude, modulation index, micro-motion period and noise power based on cyclic autocorrelation function. The estimation method is robust in noise environment when compared with conventional time-frequency analysis methods. Finally, the performances of estimation by utilizing the simulation data and darkroom measurement are shown in tables. The Monte-Carlo simulation results show that the estimator is asymptotically optimal at SNR above -6 dB.     

适用于NC-OFDM系统的频偏估计算法

针对非连续正交频分复用(NC-OFDM)系统中频率同步的干扰问题,提出一种利用Zadoff-Chu变换矩阵的频偏估计算法。发送机的Zadoff-Chu矩阵变换模块将信号转换为恒定包络,接收机通过最小化2个相邻接收NC-OFDM符号中相同子载波的能量差获得频偏估 计,将频率补偿接收信号与Zadoff-Chu逆矩阵相乘,恢复出原始发送信号。仿真结果表明,该算法比其他算法有更好的误码率性能。