水声稀疏信道估计与大范围白适应平滑预测研究

研究了对水声稀疏信道的估计与预测．基于水声稀疏信道模型提出了信道重要权系数检测迭代估计算法来对信道的时域冲激响应进行估计,该算法无需预先知道信道多径数,同时可有效利用预估的信道多径数下限减少计算量;基于线性自回归模型提出了大范围自适应平滑预测算法来对水声信道进行预测,无需估计复杂的水声信道二阶统计特性,通过降低信道采样速率和局部平滑以进一步降低预测误差．文中算法比最小二乘（LeastSquares,LS）算法和匹配追踪（MatchingPursuit,MP）算法性能更为优越;当通信距离较短时,信道预测误差在10^2内．本文算法能够对水声稀疏信道进行有效估计和预测,可为水声通信中的自适应技术提供依据．     

基于阈值自适应的小波增强信道估计技术

针对MIMO-OFDM系统导频辅助信道估计算法在低信噪比条件下存在信道估计精度不足或无法收敛等问题,提出了一种基于阈值自适应的小波增强信道估计算法。该算法首先对频域最小二乘估计的结果进行共轭对称处理,然后对IDFT变换之后得到的时域信道采用阈值自适应调整的小波去噪方法,进一步抑制了保留路径的噪声干扰。理论分析和仿真结果表明,文章算法以较小的复杂度代价换取低信噪比条件下信道估计精度的显著提高。     

MIMO-OFDM系统中基于子载波分组信道估计的改进算法

针对传统的MIMO—OFDM系统信道估计算法复杂度高、对导频结构有特殊要求的缺点,提出了两种基于子载波分组信道估计改进算法。改进算法通过子载波分组将多天线信道估计转换成单天线信道估计来获取导频子载波信道响应,以避免大矩阵求逆运算,降低算法的复杂度;利用DFT滤波算法或LMS自适应滤波算法得到整个帧所有符号的信道响应,实现在算法复杂度基本不变前提下估计性能的提高。理论分析和仿真结果表明,改进算法与传统的信道估计算法相比较,具有较低的复杂度和更好的估计性能。     

一种新的MIMO-OFDM自适应信道估计算法

基于经典的多输入多输出 正交频分复用(MIMO－OFDM)系统离散傅里叶变换(DFT)信道估计方案,提出了一种新的自适应信道参数估计算法,该算法能在一个OFDM导频符号内准确地估计出信道冲激响应、多径时延和噪声方差. 首先通过DFT信道估计得到初步估计值;然后提出了联合估计算法估计出各个接收天线上的噪声方差和多径时延,利用多径时延估计值提取信道初步估计中多径点上的信息,有效去除非多径采样点上的噪声. 仿真和分析表明,相比传统固定多径数目的估计算法,该算法能自适应地跟踪信道噪声能量和多径时延的变化,提高信道估计的精度.     

OFDM系统中一种基于LMMSE的半盲信道估计算法

为克服信道冲激响应长度大于导频数时出现系统性能下降,适应存在大量多径的恶劣信道环境,本文对OFDM系统基于MLE的半盲信道估计算法进行了改进。该算法采用非均匀间隔导频排列方式以获得更小的系统均方误差。通过简化导频数提高了系统频带利用率,利用奇异值分解进一步简化了算法复杂度。仿真结果表明:如充分利用信道统计信息,在导频数目很少、信道长度很大和低信噪比时,本文提出的算法能够以较低复杂度实现精确的信道估计,从而验证了该算法的有效性和优越性。     

基于倒谱分析的OFDM信道估计方法

时域同步正交频分复用(TDS-OFDM)系统利用PN序列作为保护间隔,其中保护间隔用作系统同步和信道估计.由于PN序列相关不是理想δ函数,在信道估计时引入了额外误差.该文对倒谱分析在信号处理中的应用进行了研究,提出了基于倒谱分析的OFDM信道均衡算法.该算法利用QPSK信号作为导频信号,运用倒谱进行信道估计.在多径信道...     

一种改进的LMS自适应低压电力线通信信道估计方法

在分析了低压电力线信道特性的基础上,对OFDM低压电力线通信中的LMS自适应信道估计算法进行了研究。基于低压电力线的多径传输特性和慢时变特性,提出了一种改进算法,该算法利用低压电力线的多径传输特性实现了对LMS算法更新步长的调整。在OFDM低压电力线通信信道下对该算法进行仿真,结果表明该算法对低压电力线信道具有更好的估计性能。     

自适应OFDM系统中基于LS估计的信道预测算法分析

信道预测技术可以为自适应系统提供准确及时的信道状态信息.针对现有的信道预测算法都是假设已知当前及以前的信道信息来预测未来的信道状态信息而忽略信道估计的影响,提出了一种基于LS信道估计的时变多径信道的时域预测方法.该方法采用自适应OFDM系统模型,以当前接收的导频符号序列为观测值进行LS信道估计得到信道的频域值,然后通过IDFT变换到时域,结合AR模型来预测未来信道衰落系数.仿真结果表明,与传统的频域预测算法相比,该算法有效地降低了最小均方误差,能很好地满足自适应OFDM系统中时变多径信道的要求.     

基于导频chirpZ变换的基带OFDM水声通信多普勒估计方法

在OFDM水声通信中,收发双方非匀速运动时,传统的多普勒估计方法误差较大.提出了一种基于导频chirp Z变换的基带OFDM水声通信多普勒估计方法.该方法针对OFDM水声通信中的基带传输特性,取低频端的子载波为导频信号,对每个OFDM符号进行Chirp Z变换估计其多普勒因子.该方法估计精度高,仿真结果表明相对运动速度小于20 m/s时,估计多普勒因子的误差小于3.6×10-6,较传统的时域相关法误差小2个数量级;初速度小于20 m/s、加速度小于1.4 m/s2时估计的多普勒因子与符号平均多普勒因子的误差均小于3.6×10-6;用线性插值方法对多普勒补偿,不同运动速度、加速度以及多径条件下的仿真性能,验证了变速运动时该方法对OFDM接收信号多普勒估计及补偿的有效性.     

基于内插的快衰落MIMO OFDM信道估计

为了解决快衰落条件下多输入多输出（MIMO）正交频分复用（OFDM）系统的信道估计问题，根据MIMO OFDM的时变信号模型，提出了一种基于内插和导频辅助的快衰弱信道估计方法，讨论了进行有效信道估计的必要条件，得到了对导频矩阵的要求.本算法不约束信道为静态或准静态，能够有效地估计出在一个OFDM符号持续时间中发生变化的信道参数，并且具有良好的均方误差性能.计算机仿真表明了这一信道估计方法的有效性.     

Research on the improved frequency-domain equalization algorithm for OFDM underwater acoustic communication

The traditional OFDM frequency-domain equalization algorithm depends on the long circular prefix to overcome the bad influences caused by multi-path effects in the underwater acoustic channel. But the redundant long prefix is actually a serious waste of energy and bandwidth in underwater systems, which restrains the OFDM signal's advantages of high channel utilization greatly. Aiming at the defects of the traditional equalization algorithm, this paper brings forward a new frequency-domain equalization algorithm based on the analysis of the influences caused by multi-path effects and the equalization theory and structure. The results of simulation show that the new algorithm can compensate the multi-path effects efficiently with few circular prefixes and make sure the high-speed and reliability of the underwater acoustic communication system. Finally, based on the amount of computing, a simple algorithm is given.     

单矢量水听器OFDM水声通信技术实验

针对水声通信中信道特性复杂、低信噪比的情况,为提高水声通信质量,在理论研究OFDM与矢量信号处理技术基础上,提出并设计了一套基于DSP平台和三维同振型矢量水听器的矢量OFDM实时水声通信调制解调器.在哈尔滨市松花江水域中进行了水平方向上矢量水声通信实验.实验结果表明,系统达到实时通信的要求,在4.3 km的水平通信距离上、QPSK调制、1/2卷积码编码、通信频带4～8 kHz的条件下,通信速率达到1 873 bit/s,最终误码率低于10-4,矢量OFDM比标量OFDM水声通信误码率有明显改善.     

DCT插值算法在OFDM水声信道估计中的应用

海洋声信道是一种复杂的时-空-频变参信道,信道估计的准确程度直接影响着整个系统的性能。本文首先分析了水下声信道估计的基本方法,介绍了基于DFT的信道估计算法,并重点介绍了离散余弦变换（DCT）的插值算法,最后在仿真得到的水声信道模型下对两种算法性能进行了仿真。基于DCT的信道估计算法在水声信道时延为非整数倍采样间隔时可有效抑制信号的频谱泄露问题,从而改善系统的性能,更加适合于时变的水声信道。仿真结果表明该算法在改善系统性能方面优于基于DFT的信道估计算法。     

压缩传感及其在稀疏信道估计中的应用

压缩传感是一种全新的数据采集、处理方式,它能够从极少数的观测样本中准确的恢复出原始数据.这个特点使其能够很好的应用在具有稀疏特性的通信环境下.对压缩传感及其在稀疏信道估计中的应用进行研究,总结了应用压缩传感进行信号采集、处理的一般方法.在系统阐述压缩传感理论之后,以具有稀疏性的超宽带通信信道和OFDM水声通信信道为例,...     

采用循环前缀的OFDM信道盲估计算法

在无线OFDM通信系统中,信道参数估计一直备受关注。该文基于最大似然估计原理,提出了一种改进的盲信道估计算法,利用并根据循环前缀的周期平稳性来进行信道盲估计。该算法是在接收端DFT之前进行信道估计和均衡。研究和仿真表明,该算法不仅显著地减少了运算的复杂度,而且使系统性能也得到了一定程度的改善。     

两种OFDM多普勒估计算法在水声信道中的比较

为了消除多普勒频偏影响,通过水上实验对两种OFDM（Orthogonal Frequency-Division Multiplexing）水声通信多普勒估计算法进行对比。基于拷贝相关时延差估计的多普勒估计算法结构简单、易于实现;基于空载波的算法较复杂,但精度较高。利用两种方法对相同的实验数据进行多普勒估计和补偿,并对其通信误码率进行对比。研究结果表明,在慢变的信道中两者的误码率基本相同,但在快变的信道中基于空载波的算法更稳定。     

一种用于低压电力线通信的信道估计算法仿真

针对低压电力线通信中的信道估计问题,应用正交频分复用(OFDM)技术,在现有的OFDM通信信道估计算法的基础上,提出一种基于小波滤波器判决反馈的信道估计算法.该算法无需额外发送参考消息,提高了信道的利用率,而且小波滤波器能够达到去噪声的目的,具有良好的估计性能.对该算法进行了理论分析和初步的仿真实验,给出了仿真方法及结果.