多径衰落信道下OFDM系统的符号同步方法研究

由于在正交频分复用(OFDM)的系统中存在符号时间同步误差,为了消除这种误差,提出了工作在多径衰落信道的符号时间频移(STO)估计方法,即基于CP的符号时间偏移估计和基于训练符号的符号时间偏移估计,通过仿真对基于循环序列(CP)估计技术的最大似然法(ML)和基于训练符号的最小均方差异法(Classen)两类性能比较分析,在无载波频移条件下,ML算法精确度更高,当存在载波频移时,Classen算法精确度更高。     

MIMO-OFDM系统空间相关性迭代信道估计算法

针对受到噪声干扰及多普勒效应等因素影响的多输入多输出（Multi-Input Multi-Output,MIMO）正交频分复用（Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM）无线系统信道估计问题,提出了一种有效的空间相关性迭代信道估计算法（SCICE）。SCICE利用同步符号与协议数据单元中的前置训练序列和中置训练序列,对信道的空间相关性进行估计,数据信息根据该信道相关性信息得到初始的信道估计值,接收端根据信道估计值进行数据符号检测,并将这些信息作为已知信息,以迭代的方式逐渐减小因空间相关性导致的信道估计误差,进而提高信道估计的准确性。与现有迭代信道估计算法的性能比较表明了提出的SCICE算法在瑞利衰落信道以及不同调制方式下具有更好的信道估计均方差与误码率性能。     

MIMO OFDM系统联合时频同步算法

为了解决多输入多输入多输出(Multiple imput multiple output,MIMO)正交频分复用(Orthogonal frequency division multiplexing,OFDM)系统的时间和频率偏移估计问题,提出了一种基于恒幅零自相关(Constant amplitude zero auto correlation,CAZAC)序列的联合时频同步算法。同步前导包括两个相同长度的训练符号。在接收端,分别计算两个本地训练序列与接收信号的互相关,利用CAZAC序列的特性可以检测出所有收发天线对之间的时间偏移和整数频率偏移;然后对接收信号进行整数频偏补偿,利用两个训练符号之间的关系可以估计出小数频率偏移。分析和仿真结果表明,该算法与传统的同步算法相比,不但具有更高的同步概率,而且能够估计出所有收发天线对之间的频率偏移。     

OFDM采样率偏移和载波偏移联合估计算法

为了克服单独估计中频偏同步和采样率同步二者的相互影响,提高估计精度,提出了一种基于训练序列的OFDM采样率偏移和频率偏移联合估计低复杂度算法.给出了基于该算法的纠偏方案,在不同的采样率偏移、频率偏移、训练符号数目条件下,对所提算法进行了仿真验证.理论分析和实验结果表明,在SUI-3信道环境中,该方法得到的估计结果是一种最佳线性无偏估计量,相比SFFME算法,该算法具有更好的估计性能.     

基于数据相关叠加训练序列的载波频偏与信道联合估计

针对正交频分复用(OFDM)系统对载波频偏敏感的问题,提出一种载波频偏与信道的联合估计算法。通过相邻2个OFDM符号间的相位差进行频偏估计,使用迭代算法提高估计精度。利用数据相关叠加训练序列在频域的特性,对2个连续的OFDM符号进行信道估计,并且采用基扩展模型拟合信道提高估计性能。仿真结果表明,该算法可在不增加系统复杂度及带宽的情况下实现载波频偏及信道的稳健估计。     

地空信道下基于OFDM/OQAM系统的时频同步算法

针对正交频分复用/交错正交幅度调制（OFDM/OQAM）系统无循环前缀而对时偏误差敏感,以及在具有大多普勒频移的快时变地空信道下对频偏估计要求较高的问题,提出了一种适用于地空信道OFDM/OQAM系统的自相关估计（ACE）时频同步算法。该算法中符号定时采用较少的辅助序列实现快速捕获和定时,频偏估计通过优选同步自相关序列进行两次自相关运算,将两次运算估计的频偏值进行加权平均,获得最终频偏估计值。在计算机上进行仿真,其中与改进最小二乘（MLS）算法和训练序列（TR2）算法相比,ACE算法符号定时相关峰值对比度提高至原来的3倍;在飞行状态下系统误码率（BER）为10^-2时有10dB信噪比增益,在地空信道到达状态下BER为10^-3时有3dB信噪比增益。仿真结果表明,ACE算法进一步提升了时频同步精度和误码性能。     

基于混沌序列的MIMO_OFDM系统同步算法研究*

在介绍MIMO OFDM系统模型,分析TD-ERCS映射产生的混沌序列特性基础上,提出了一种基于混沌序列的MIMO_OFDM系统时间和频率同步新算法.该算法利用TD-ERCS混沌序列优良的自、互相关性,实现对各个发射天线时间延迟和频率偏移的精确估计.仿真表明,新算法较传统算法有更好的同步精度和通信的安全性.     

一种数据辅助的OFDM符号定时同步算法

针对正交频分复用系统的同步偏差敏感性,提出了一种新的符号定时同步算法。该算法通过新设计的训练序列结构,得到新的符号定时偏移估计函数表达式。仿真结果表明,该算法有效地克服了Schmidl、Minn和Park算法中的符号定时缺陷,并且在低信噪比下能实现更准确的同步;另外,该算法在同等条件下符号定时偏移估计的均方误差更低。     

一种基于PN训练序列的OFDM符号定时算法

作为第四代移动通信的核心技术,正交频分复用(OFDM)系统越来越受到大家的关注。而OFDM同步技术则是OFDM系统中的一项关键技术。针对Schmidl&Cox提出的同步算法存在符号定时很难准确测定的缺点,提出了一种新的基于PN训练序列的OFDM符号定时算法。在Schmidl&Cox算法基础上,重新对训练序列的第一个符号进行设计,并对符号前半段按伪随机序列进行重排。从理论分析和仿真结果表明,时间度量曲线会出现单一"脉冲"值,避免Schmidl&Cox算法产生的平台和平缓的峰。与传统符号定时方案相比,算法同步性能更好,符号定时更精确,是一种非常有效实用的方案。     

矿山透地通信OFDM符号定时同步算法

针对现有OFDM符号定时同步算法存在训练序列构造复杂、定时精度较低的问题,提出了一种基于线性调频序列的定时同步算法。该算法利用线性调频序列及其负共轭构成序列帧结构,实现了OFDM符号定时同步。Matlab仿真结果表明,该同步算法的训练序列相关峰更加尖锐,可以更精确地确定OFDM符号的起始位置。最后,利用DSP芯片设计实现了一个简单的OFDM基带通信系统,通过收发数据的一致性验证了该同步算法的正确性。     

基于PN序列的OFDM时频同步改进算法

在训练符号辅助的正交频分复用同步算法中,训练符号中循环前缀的起始位置会出现与正确定时位置处强度相近的相关峰,从而造成定时错误。针对该问题,将现有共轭对称结构的训练符号,乘以伪随机加权因子而构造出新的同步训练符号,基于新的训练符号给出定时同步测度函数,并提出相应的定时同步算法和频偏估计算法。利用伪随机加权因子的自相关性,可有效消除循环前缀的相关峰,减少定时错误,提高频偏估计精度。理论分析和仿真结果表明,该算法在改善同步性能的同时,可降低计算复杂度。     

一种利用PN序列改进的OFDM定时同步算法

针对训练符号辅助的OFDM同步算法在训练符号中循环前缀的起始位置会出现相关峰,而造成定时不准确的问题,本文基于由共轭对称结构的训练符号乘以伪随机加权因子形成的新同步训练符号,提出了一种改进的定时同步算法。该算法利用伪随机加权因子的自相关性能有效地消除循环前缀的相关峰,克服定时不准确的缺陷。仿真分析结果表明,所提算法有效。     

单载波无线系统载频与定时偏移估计算法

针对受到传播时延、信道噪声干扰以及发送端与接受端振荡器的不匹配等因素影响的单载波无线系统载频与定时偏移问题,提出一种基于周期稳态性的载频与定时偏移估计算法CSFTE。CSFTE算法通过对接收信号的周期稳态性及相关性估计出频率偏移与时隙偏移,进而有效地提高无线系统抗频率与定时偏移的能力。详细的仿真实验以及与现有FOSTR算法性能比较表明,提出的频率与定时偏移估计算法CSFTE在平坦衰落信道加性高斯白噪声干扰下显著地减小了频率与定时偏移误差。     

PAM-UWB信号LS同步捕获技术研究

针对超宽带(ultra-wideband, UWB)信号的具体特征,利用近完美序列的相关特性,构造了一种训练序列;同时,在此基础上建立了最小二乘估计的UWB同步捕获算法。该算法只需要对按比特速率(几MHz到几百MHz)进行采样的结果做简单相关运算就能实现同步参数估计,与传统需要数GHz的采样率的同步算法相比,其大大降低了系统复杂度,运算量仅是传统算法的数千分之一,能够快速实现同步。仿真结果表明,该算法在密集多径信道模型下能精确快速地实现同步才甫获,使用12位训练序列就可实现优良的捕获性能和系统误符号率;当使用24位的训练序列时可以很好地逼近理想捕获情况下的系统误码率。     

基于训练序列的FBMC系统符号定时同步改进算法

为了提高传统滤波器组多载波(FBMC)系统符号定时同步算法的精确度,提出了一种新的基于训练序列的符号定时估计算法。该算法考虑了噪声因素对定时性能的影响,通过对训练符号重复延迟特性的分析,运用最小二乘法实现了较高精度的同步定时估计。理论分析和仿真结果表明,该算法的性能优于现有算法。     

基于IEEE 802.11a突发OFDM系统的帧同步与符号定时同步算法研究

本文对基于IEEE802.11a突发OFDM系统的帧同步与符号定时同步算法进行了研究,并对符号定时误差的影响进行了分析。针对目前许多符号定时同步算法存在着算法复杂、门限值随信号能量变化等缺点,提出了一种利用短训练符号特性的符号定时同步算法。分析和仿真结果表明,该算法能够有效地提高系统的误码性能,并且具有门限自适应、算法运算量低的特点,适合于突发OFDM系统的快速符号定时同步。     

频率偏移和符号定时误差的盲估计方法

提出一种适合于频率选择性多径衰落信道的频率偏移和符号定时误差的盲估计方法,该方法主要利用由过采样接收信号所引入的二阶循环平稳特性.通过理论分析,建立了接收信号的循环自相关函数与频率偏移和定时误差之间的关系,在此基础上,导出了频率偏移和定时误差的盲估计算法.本文算法的主要特点是不需要训练序列,而且不依赖于信道衰落和加性噪声的分布特性（时间相关或无关,高斯或非高斯）,特别是它适用于信号星座图为圆形分布或非圆形分布的线性调制信号.通过Monte Carlo仿真实验,在各种不同的条件下对本文提出的盲估计算法的性能进行比较,表明了它的有效性.     

多指数连续相位调制信号非数据辅助的前馈符号定时恢复算法

针对多指数连续相位调制(Multi-h CPM)信号的符号定时恢复困难且算法复杂的问题,提出了一种多指数(Multi-h) CPM信号的非数据辅助的前馈符号定时恢复算法。该算法基于Multi-h CPM信号的调制指数同步偏差和符号定时偏差的联合似然函数,通过平均可能的调制指数同步偏差所对应的期望函数将其联合似然简化,得到符号定时偏差似然函数以及符号定时偏差估计值,并给出了其定时偏差估计算法的修正的Cramer-Rao限(MCRB)以及其符号定时恢复的实现方案。仿真结果表明,该算法适用于全响应和部分响应的Multi-h CPM信号,符号定时恢复性能良好且对残留载波频偏和调制指数同步偏差不敏感。