索引调制在水声通信中的应用及其研究进展

水声通信系统具有带宽受限和功率受限的显著特点。索引调制(Index Modulation, IM)技术在提高频谱效率、能源效率以及降低系统复杂度方面展现出了巨大潜力。因此,在过去的几年中,索引调制技术在水声通信中得到了广泛的应用,引起了国内外学者的普遍关注,有望成为高速水声通信系统的一个极具潜能的候选方案。文章聚焦于索引调制相关技术在水声通信中的应用,并对其性能进行分析,总结其研究进展。     

一种基于有限字符集特性的OFDM系统盲信道估计算法

针对正交频分复用(OFDM)通信系统中传统的基于发送信号有限字符集特性的盲信道估计算法复杂度高、实用性低的问题进行了研究,提出了一种降低算法复杂度的改进的盲信道估计算法。通过将OFDM系统的频域接收信号模型等价分解成多个接收信号分组的方式,改进算法仅需搜索单个发送信号分组便可实现盲信道估计,其计算量大大降低。此外,改进算法还可以通过控制盲估计算法中分组的数目很好地实现系统性能和复杂度的折衷设计,实用性也更强。数值仿真结果表明,改进算法的最优估计方案与传统算法的性能完全相同,且其次优估计方案的性能随着比特信噪比的增加逐步逼近传统算法,分别在10和15dB处趋于一致。     

OFDM-CPM系统降低PAPR新方案研究

正交频分复用-连续相位调制(OFDM-CPM)系统通过CPM相关相位状态引入记忆,从而获得比传统调制方式更好的误码性能。降低OFDM-CPM系统中的峰值平均功率比(PAPR)是关键技术之一。利用恒包络的概念提出一种新的CE-OFDM-CPM调制方案,可以把OFDM-CPM系统的PAPR降至零分贝。     

放大转发OFDM中继系统的一种叠加导频辅助信道估计和联合数据检测算法

针对源节点和目的节点之间没有直接路径的放大转发(AF)OFDM中继系统,提出了一种利用叠加导频(SP)进行信道估计和联合数据检测的算法.该算法首先将接收信号通过白化滤波器进行信号白化,然后利用SP获得等效信道的信道状态信息(CSI)初始估计值,并联合目的节点上的最大比合并(MRC)接收机,通过判决反馈迭代操作不断改进信...     

OFDM技术的优缺点分析

在向3G/4G演进的过程中,OFDM是关键的技术之一,可以结合分集,时空编码,干扰和信道间干扰抑制以及智能天线技术,最大限度的提高了系统性能。文章分析了OFDM技术的优缺点,以供参考。     

载波加权正交频分复用系统的同步性能分析

针对正交频分复用系统盲同步方法中载波加权的选择具有一定盲目性的问题,通过分析载波加权分别与系统误码率和载频定时估计误差之间的关系,推导出了载频定时估计的罗-克拉美界,然后通过权衡同步精确性和系统误码率之间的关系确定最优的载波加权.理论分析表明,在不同载波加权下载频定时估计误差和系统误码率存在一定程度的交换关系,由此通过权衡系统误码率和载频定时估计误差之间的关系可确定最优的载波加权.基于802.11a系统的仿真实验进一步表明,不同载波加权下的载频同步误差和系统误码率都能与各自的理论分析结果很好地吻合,最优的载波加权也使载频同步误差和系统误码率接近于理论分析的最优值.     

矢量水听器在水声通信系统中的应用

将矢量水听器应用于水声通信系统,利用矢量水听器的指向性屏蔽强干扰。建立了基于矢量水听器的多载波正交频分复用(OFDM)系统模型,对各向同性噪声场中矢量水听器的增益进行了推导,为抑制相干干扰提供了新的解决方案,并进行了仿真验证。仿真研究表明,该方案能够有效地增强系统的抗各向同性干扰的能力,达到提高信噪比的目的,降低了误码率,增加了系统的稳健性。湖上试验验证了该方法的有效性,表明基于矢量水听器的水声通信系统可为实现高速水声通信提供一种有效的途径。     

认知OFDM系统的一种公平有效的多用户资源分配方案

在可用子载波、干扰温度、次级用户功率预算及公平性等约束条件下,提出了一种适用于认知OFDM系统的公平有效的多用户资源分配方案.该方案将子载波和功率分配分为两个相继的步骤,以降低计算复杂度.第一步引入子载波分配的比例公平原则,保证每个用户都能满足一定的通信要求;第二步采用一种改进的快速迭代注水算法,通过选择适当的调整步长...     

非理想信道估计条件下OFDM系统的最大似然检测算法

基于最大似然的准则,研究了理想信道估计条件下和非理想信道估条件下OFDM系统的最优检测算法。研究结果表明,当发送信号为PSK调制方式时,无论是理想信道估计还是非理想信道估计,最大似然检测算法与传统的迫零检测算法等价。但当信道估计非理想且发送信号的调制方式为16QAM或高阶QAM时,采用最大似然检测算法才能够获得更好的性能。     

基于正交复小波变换和小波去噪的改进系统De-OCWDM

用近似线性相位正交复小波变换(ALOCWT)取代了正交频分复用(OFDM)系统中的离散傅立叶变换(DFT),形成了正交复小波波分复用(OCWDM)系统.ALOCWT具有时频特性、正交特性、重构特性等特性,能够很好地取代DFT,同时ALOCWT能够保留复信号的相位信息,使得信号重构精度更高,从而提高了信号传输的准确性和系...     

Impact of second-order PMD in a coherent optical orthogonal frequency division multiplexing system

The second-order, polarization-mode dispersion (PMD) effect for coherent optical orthogonal frequency division multiplexing (CO-OFDM) system in long-haul transmission with single-mode fiber was analyzed in detail. The closed-form expression is presented for the time impulse response of an OFDM signal affected by second-order PMD. Analysis and simulation results show that, compared with polarization-dependent chromatic dispersion (PCD), CO-OFDM system performance is mainly influenced by depolarization rate (DR) which can moderate phase noise induced by chromatic dispersion. For a fiber link of 800 km and DR of 30 ps, the system Q value is improved by about 1.3 dB over the case of no DR.     

OFDM水声通信下行非正交多址接入功率分配方法研究

针对基于功率域非正交多址接入（Power Domain Non-orthogonal Multiple Accesses,PD-NOMA）的正交频分复用（Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM）水声下行通信系统的功率分配问题,提出了一种基于中断概率的功率分配方法。用户节点在系统初始化阶段根据源节点广播的组网数据包获取水声信道的统计特征,源节点根据水下用户反馈的信道特征参数建立水下用户的中断概率模型,以最小化两用户的中断概率和为目标建立目标函数,在中断概率区域边界上遍历搜索最优的功率分配系数。仿真结果表明,该方法在保证公平性的条件下,有效降低了用户节点的中断概率,提高了系统的频谱利用率和误码性能。     

OFDM水声通信多普勒估计与跟踪方法

水声通信中传统宽带多普勒估计方法难以准确跟踪时变多普勒因子,从而导致正交频分复用(Orthogonal Fre‐quency Division Multiplexing, OFDM)在变速运动通信场景中补偿性能不佳。针对该问题,文章提出了一种基于空载波的多普勒估计与跟踪算法。首先对三频信号做线性调频 Z 变换(Chirp-Z Transform, CZT)得到多普勒先验值,然后利用 OFDM 符号中的空载波结合载波频偏(Carrier Frequency Offset, CFO)搜索补偿技术,把估计的最优 CFO 值转换为宽带多普勒因子,进而计算当前符号的加速度并预测下一符号的速度。通过更新加速度对预测值进行修正,实现每个 OFDM 符号的多普勒估计。数值仿真和湖试结果表明,文中算法不仅能有效跟踪多普勒的变化,在匀速和变速条件下都有较好的补偿性能,而且对帧结构设计要求低,对先验误差不敏感,有利于水声通信系统的工程实现。     

一种适用于时不变信道的信道估计方法

研究了时不变信道下突发式正交频分复用(OFDM)通信系统的信道估计问题,针对在突发式OFDM通信系统中不同时刻发送的帧存在不同的采样起始时刻偏差和载波起始相位偏差,使各帧的信道估计结果难以被其它帧利用的情况,提出了一种基于对采样起始时刻偏差和载波起始相位偏差进行估计与纠正的信道估计方法。该方法对随机传输的物理层帧之间的采样起始时刻偏差以及载波起始相位偏差的差值进行估计和纠正,使各帧获得统一的采样起始时刻和载波起始相位,从而使不同帧的信道估计结果可以互相利用,从而提高信道估计结果的精度。仿真结果表明,这种信道估计方法可使系统的误码性能提高约1dB,并且可使系统的传输效率提高约10%。     

OFDM水声通信系统动态OMP信道跟踪算法

针对正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM)水声通信系统中最小二乘(Least Square,LS)信道估计算法和静态压缩感知信道估计算法分别存在估计精度低、导频开销大和计算复杂度高、实时性差的缺点,利用水声信道冲激响应的时域相关性,通过建立动态稀疏观测模型,提出一种动态正交匹配追踪(Dynamic Orthogonal MatchingPursuit,D-OMP)信道跟踪算法。该算法仅在初始时刻进行一次完整的正交匹配追踪(OrthogonalMatching Pursuit, OMP)信道估计获取信道支撑集,之后通过连续跟踪前一时刻信道支撑集的变化来跟踪信道。仿真结果表明,在导频开销相同的情况下,与传统LS算法、经典OMP算法相比,所提算法具有更好的信道跟踪性能和较低的算法复杂度。     

抑制OFDM信号峰均比对直接检测光传输系统的性能影响

高峰均比是OFDM通信系统的主要缺点之一,光OFDM通信系统也存在同样的问题.本文将联合Hadamard变换和限幅(Clipping)方法抑制峰均功率比算法成功应用到直接检测的光正交频分复用光纤传输实验平台,重点研究了算法对系统误码性能的影响.实验中产生的2.5 Gb/s QPSK OFDM光信号在标准单模光纤中传输1...     

分层空时码多载波CDMA的译码与检测

研究V－BLAST MIMO MC－CDMA下行系统。提出了一种对每个子载波进行V－BLAST译码的非线性 算法,对不同天线数、用户数情况进行了系统的仿真和分析,并对V－BLAST译码的线性和非线性算法进行了系 统仿真比较。